JP2013195621A - Toner for electrostatic charge image development, two-component developer, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録等により形成される静電荷像を現像する際に、現像剤として使用されるトナー、該トナーを含有する二成分現像剤、および該トナーを使用する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner used as a developer, a two-component developer containing the toner, and an image using the toner when developing an electrostatic image formed by electrophotography, electrostatic recording, or the like. The present invention relates to a forming apparatus.
画像形成装置は、像担持体表面の画像形成領域を均一に帯電させる帯電工程、像担持体への書き込みを行う露光工程、像担持体上に摩擦帯電させたトナーにより画像を形成する現像工程、印刷用紙に直接、あるいは中間転写体を介して間接的に像担持体上の画像を転写する転写工程を経た後、画像を印刷用紙に定着させる。また、像担持体上に転写しきれずに残った転写残トナーは、クリーニング工程により像担持体上から掻き落とされ、次画像形成プロセスに入る。 The image forming apparatus includes a charging step for uniformly charging an image forming area on the surface of the image carrier, an exposure step for writing on the image carrier, a developing step for forming an image with toner frictionally charged on the image carrier, The image is fixed on the printing paper after a transfer process in which the image on the image carrier is transferred directly to the printing paper or indirectly via an intermediate transfer body. Further, the untransferred toner remaining without being transferred onto the image carrier is scraped off from the image carrier by the cleaning process, and enters the next image forming process.
使用される現像剤としては、トナーとキャリアからなる2成分現像剤と磁性あるいは非磁性トナーのみの1成分現像剤がある。これらのトナーの製造は樹脂、顔料、帯電制御剤、離型剤を溶融混練し、冷却した後に粉砕、分級する混練粉砕法が、一般的であるが、粒径、形状が揃わず、これらを制御するのは困難である。 As the developer used, there are a two-component developer composed of a toner and a carrier and a one-component developer composed of only a magnetic or non-magnetic toner. The production of these toners is generally a kneading and pulverizing method in which a resin, a pigment, a charge control agent, and a release agent are melt-kneaded and cooled and then pulverized and classified. It is difficult to control.
このような状況下で、近年トナー粒子の粒径を意図的に制御し、前述の問題を解消しようとする試みがあり、水系での造粒として乳化重合法や溶解懸濁法といった重合トナー工法が盛んになった。
近年、高画質化への要求が高まり、特にカラー画像形成において高精細な画像を実現するため、トナーの小径化かつ粒径均一化の要求も高まっている。粒径分布の広いトナーを用いて画像形成を行うと、微粉トナーが現像ローラ、帯電ローラ、帯電ブレード、感光体、キャリアなどを汚染したり、トナー飛散したりするという問題が大きくなり、高画質および高信頼性を同時に果たすことが困難であった。一方、粒径が揃い、粒径分布がシャープになると個々のトナー粒子の現像挙動が揃って、微小ドット再現性が大きく向上する。
Under such circumstances, recently, there has been an attempt to control the particle size of toner particles intentionally to solve the above-mentioned problems, and polymerized toner methods such as emulsion polymerization method and dissolution suspension method as aqueous granulation. Became popular.
In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, and in particular, in order to realize high-definition images in color image formation, there has also been an increasing demand for toner diameter reduction and particle size uniformity. When an image is formed using a toner having a wide particle size distribution, the problem that the fine powder toner contaminates the developing roller, charging roller, charging blade, photosensitive member, carrier, etc., or the toner scatters increases, resulting in high image quality. And it was difficult to achieve high reliability at the same time. On the other hand, when the particle size is uniform and the particle size distribution is sharp, the development behavior of the individual toner particles is uniform, and the reproducibility of minute dots is greatly improved.
前記電子写真法における定着の方式としては、エネルギー効率の良さの点から、加熱ローラを直接記録媒体上のトナー像に圧接して定着する加熱ヒートローラ方式が広く一般に用いられている。前記加熱ヒートローラ方式は、定着のために多大な電力が必要となる。そこで、省エネルギー化を図る観点から、加熱ローラの消費電力を削減することが種々検討されている。例えば、画像を出力しない時には加熱ローラ用のヒータの出力を弱め、画像出力時にヒータの出力を上げて加熱ローラの温度を上昇させる方式が一般によく用いられている。
しかしこの場合、スリープ時から加熱ローラの温度を定着に必要な温度に上昇させるためには、数10秒間程度の待機時間が必要となり、ユーザーにとってはこの待機時間がストレスになる。また、画像を出力しない時には、ヒータを完全にオフにすることで、消費電力を抑えることが望まれている。これらの要求を達成するためには、トナー自体の定着温度を下げ、使用可能時のトナーの定着温度を低下させることが必要である。
As a fixing method in the electrophotographic method, a heating heat roller method in which a heating roller is directly pressed against a toner image on a recording medium and fixed is widely used from the viewpoint of energy efficiency. The heating heat roller system requires a large amount of power for fixing. Therefore, various studies have been made to reduce the power consumption of the heating roller from the viewpoint of energy saving. For example, a method is generally used in which the output of the heater for the heating roller is weakened when the image is not output and the output of the heater is increased to increase the temperature of the heating roller when the image is output.
However, in this case, in order to raise the temperature of the heating roller to the temperature necessary for fixing from the sleep time, a waiting time of about several tens of seconds is required, and this waiting time becomes a stress for the user. In addition, when the image is not output, it is desired to suppress power consumption by completely turning off the heater. In order to achieve these requirements, it is necessary to lower the fixing temperature of the toner itself and lower the fixing temperature of the toner when it can be used.
前記現像剤に用いられるトナーでは、電子写真技術の発展に伴って、優れた低温定着性及び保存性(耐ブロッキング性)、耐ストレス性が要求されており、従来よりトナー用結着樹脂として一般に用いられてきたスチレン系樹脂に比べて記録媒体等との親和性が高く、低温定着性に優れたポリエステル樹脂を用いることが種々試みられている。
しかしながら、低温定着性を重視したトナーを設計する場合、保存性や樹脂を軟化させることによる耐ストレス性に対してトレードオフの関係となり、その両立が必要となる。
The toner used in the developer is required to have excellent low-temperature fixability, storage stability (blocking resistance), and stress resistance along with the development of electrophotographic technology. Various attempts have been made to use a polyester resin having a higher affinity with a recording medium or the like than a styrene resin that has been used and excellent in low-temperature fixability.
However, when designing a toner that places importance on low-temperature fixability, there is a trade-off relationship between storage stability and stress resistance due to softening of the resin, and both are necessary.
こうした問題点を解決するため、ガラス転移温度の低い樹脂を含む芯粒子と、該芯粒子の表面を被覆するように形成したガラス転移温度の高い樹脂を含む外殻から構成される、カプセル構造を有するトナーが考案されている。
例えば、熱可塑性樹脂の原料となるモノマー(重合性単量体)を含有してなる芯材構成材料と非晶質ポリエステルを含有してなる外殻構成材料の混合液を分散媒中に分散させ、重合による芯粒子形成の進行とともに該外殻構成材料を液滴の表面に偏在させるin−situ重合法によって外殻を形成したカプセルトナーが提案されている(特許文献1参照)。
In order to solve these problems, a capsule structure composed of core particles containing a resin having a low glass transition temperature and an outer shell containing a resin having a high glass transition temperature formed so as to cover the surface of the core particles. Toners have been devised.
For example, a mixed liquid of a core constituent material containing a monomer (polymerizable monomer) that is a raw material of a thermoplastic resin and an outer shell constituent material containing amorphous polyester is dispersed in a dispersion medium. There has been proposed a capsule toner in which an outer shell is formed by an in-situ polymerization method in which the outer shell constituent material is unevenly distributed on the surface of the droplet as the core particles are formed by polymerization (see Patent Document 1).
また、懸濁重合で得られたポリマー粒子(芯粒子)に対し、乳化重合またはソープフリー乳化重合で得られた樹脂微粒子の水分散液を加えることによって該ポリマー粒子の表面の95%以上を該微粒子で被覆させた後、該ポリマー粒子のガラス転移温度以上に加熱して実質的に隆起のない表面にしたトナーが提案されている(特許文献2参照)。
また、少なくとも2種のガラス転移温度の異なる樹脂微粒子とトナー芯材(芯粒子)を混合し、温度を上昇させながらトナー芯材上に該樹脂粒子を固着又は融着させることにより被覆樹脂を設けたトナーが提案されている(特許文献3参照)。
さらに、平均粒子径が2乃至20μmで、ガラス転移温度が30乃至55℃の結着樹脂からなる芯トナー(芯粒子)の表面に、ワックスを内包化した樹脂微粒子を被覆して固着または融着させる第一段目の工程と、ワックスを含まない樹脂微粒子を被覆して固着または融着させる第二段目の工程とを含む工程により得られるトナーが提案されている(特許文献4参照)。
しかしながら、上記した特許文献では、高温下における保存性、耐ブロッキング性および凝集性についての課題は改善できるものの、現像工程におけるストレスに対しては対策が講じられておらず、現像ストレスによるトナーの劣化とそれに起因する転写性、現像性、クリーニング性の悪化が懸念される。
Further, by adding an aqueous dispersion of resin fine particles obtained by emulsion polymerization or soap-free emulsion polymerization to polymer particles (core particles) obtained by suspension polymerization, 95% or more of the surface of the polymer particles is obtained. There has been proposed a toner which is coated with fine particles and then heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer particles so as to have a surface substantially free of bulges (see Patent Document 2).
Also, a coating resin is provided by mixing at least two kinds of resin fine particles having different glass transition temperatures and a toner core material (core particle), and fixing or fusing the resin particles on the toner core material while raising the temperature. Toner has been proposed (see Patent Document 3).
Further, the surface of a core toner (core particle) made of a binder resin having an average particle diameter of 2 to 20 μm and a glass transition temperature of 30 to 55 ° C. is coated or fixed or fused with a resin fine particle encapsulating wax. There has been proposed a toner obtained by a process including a first stage process to be performed and a second stage process in which resin fine particles not containing wax are coated and fixed or fused (see Patent Document 4).
However, although the above-mentioned patent documents can improve the problems of storage stability, blocking resistance and cohesiveness at high temperatures, no countermeasures are taken against stress in the development process, and toner deterioration due to development stress. In addition, there is a concern that transferability, developability, and cleaning properties may be deteriorated due to this.
これら転写性、現像性、クリーニング性の向上を図るため、平均粒径が20〜40μmの中粒径無機微粒子を外添剤に併用することが特許文献5に開示されている。
また、現像機内のストレスによる外添剤埋没を抑制するために、大粒径の無機微粒子を用いることが開示されている(特許文献6乃至8参照)。
これらは、初期的には良好なクリーニング性、転写性、現像性が得られるが、無機微粒子の付着力が粒子ごとに不均一であり、経時的に無機微粒子が遊離して、現像機内や感光体回りを汚染したり、十分な転写性、クリーニング性が得られなくなったりする。
In order to improve these transfer properties, developability and cleaning properties, Patent Document 5 discloses that medium-sized inorganic fine particles having an average particle size of 20 to 40 μm are used in combination with external additives.
Further, it is disclosed that inorganic fine particles having a large particle diameter are used in order to suppress burying of the external additive due to stress in the developing machine (see Patent Documents 6 to 8).
Initially, good cleaning properties, transferability, and developability can be obtained, but the adhesion of inorganic fine particles is non-uniform for each particle, and the inorganic fine particles are released over time, so that the inside of the developing machine or photosensitive Contamination around the body and sufficient transfer and cleaning properties may not be obtained.
これに対し、トナー粒子と電子写真感光体、又はトナー粒子と中間転写体との非静電的付着力を低減する手段として、添加剤の種類や添加量を調整する(特に粒径の大きい添加剤を添加する)方法が提案されている(特許文献9参照)。この方法により、トナー粒子は非静電的付着力低減効果を得て転写効率を向上させることが可能となるとともに、現像の安定性、クリーニングの向上といった効果も得ることが可能となる。 In contrast, as a means for reducing the non-electrostatic adhesion between the toner particles and the electrophotographic photosensitive member, or between the toner particles and the intermediate transfer member, the type and amount of the additive are adjusted (especially addition with a large particle size). Have been proposed (see Patent Document 9). By this method, the toner particles can obtain the effect of reducing the non-electrostatic adhesion force and improve the transfer efficiency, and also can obtain the effects of improving the development stability and cleaning.
さらに、近年のトナーの小粒径化、トナー粒子の形状制御に伴い、外添剤の添加量は増加し、フィルミング、キャリア汚染といった問題が生じている。また、初期的には高品質な画像を出力可能であったとしても、トナー粒子の形状が複雑な構造であると外添剤の埋没や凹部への外添剤の転動によって経時では高品質な画像を維持するのが困難となる。特にトナー表面の微細な凹凸構造が大きくなる場合において外添剤の埋没や転動による外添剤機能の消失が大きくなる。また、粒径の大きい添加剤を添加した場合にはトナーの流動性の向上効果が小さいためトナーの補給性に及ぼすことがある。 Furthermore, with the recent reduction in toner particle size and toner particle shape control, the amount of external additive added has increased, causing problems such as filming and carrier contamination. In addition, even if a high-quality image can be output initially, if the shape of the toner particles is complex, the quality of the toner particles is increased over time due to the external additive being buried or rolling of the external additive into the recess. It is difficult to maintain a correct image. In particular, when the fine uneven structure on the toner surface becomes large, the loss of the external additive function due to burying or rolling of the external additive becomes large. In addition, when an additive having a large particle size is added, the effect of improving the fluidity of the toner is small, which may affect the replenishability of the toner.
上述のトナー粒子は、初期的には、画像形成装置の転写効率を向上させることが可能となる、しかしながら、画像形成装置の現像装置内でトナーが長期間攪拌等の機械的ストレスを受けていると、添加剤がトナー母体中に埋没したり、トナー母体表面の凹部へ転動したりしてしまい、添加剤による付着力低減効果が発揮されなくなり、画像形成装置の転写効率が低下してしまう。特に高速機の場合、現像装置内での攪拌が激しいため、この機械的ストレスが大きく、添加剤のトナー母体中への埋没が加速され易い。このため、比較的早い段階で転写効率の低下に繋がることが想定される。近年では比較的粒子径の大きい外添剤が用いることで埋没を抑制することが開示されているが、上述のようにトナー流動性付与効果が低いことや遊離した外添剤がフィルミングを引き起こしたりする問題がある。 The toner particles described above can initially improve the transfer efficiency of the image forming apparatus. However, the toner is subjected to mechanical stress such as stirring for a long time in the developing device of the image forming apparatus. Then, the additive is buried in the toner base or rolls into a recess on the surface of the toner base, and the effect of reducing the adhesive force by the additive is not exhibited, and the transfer efficiency of the image forming apparatus is lowered. . Particularly in the case of a high-speed machine, since the stirring in the developing device is intense, this mechanical stress is large, and the embedding of the additive in the toner base is easily accelerated. For this reason, it is assumed that transfer efficiency is lowered at a relatively early stage. In recent years, it has been disclosed that the use of an external additive having a relatively large particle size suppresses burying. However, as described above, the effect of imparting toner fluidity is low and the free external additive causes filming. There is a problem.
このため、高速機において長期に渡り安定して高い転写効率を維持するためには、機械的ストレスを受けても添加剤がトナー母体中に埋没することなく表面に存在できるようにトナーの表面性(機械強度)を制御する必要がある。さらに、トナーの表面性(機械強度)を強く(硬く)しすぎると、定着時にトナーの溶融を阻害したり、ワックス等の離型剤が含有されたトナーの場合には、定着時の定着ローラに対する離型剤の染み出しが不十分となり、定着性が悪化してしまうという副作用にも注意が必要である。さらに、トナーを単純に球形化処理するだけでは高い転写率の維持は可能になるが、トナーのクリーニング性が悪くなるという副作用が生じる。 For this reason, in order to maintain high transfer efficiency stably over a long period of time on a high-speed machine, the surface properties of the toner must be such that the additive can be present on the surface without being embedded in the toner base even under mechanical stress. It is necessary to control (mechanical strength). Furthermore, if the surface property (mechanical strength) of the toner is too strong (hard), the toner melts during fixing, or in the case of a toner containing a release agent such as wax, a fixing roller during fixing. It is also necessary to pay attention to the side effect that the release of the release agent to the ink becomes insufficient and the fixing property deteriorates. Furthermore, a high transfer rate can be maintained by simply spheroidizing the toner, but there is a side effect that the cleaning property of the toner is deteriorated.
また、低温定着性を改善する目的に、重合法で結晶性ポリエステルを導入する方法も開示されている。結晶性ポリエステルの分散液の作製方法として、特許文献6に相分離用溶媒を用いた分散液の作製方法が開示されているが、結晶性ポリエステルを用いることで低温定着性は達成できるが、結晶性ポリエステルを用いたトナーは外添剤が埋没しやすくなるため転写効率が低下しやすく、十分ではない。 A method of introducing crystalline polyester by a polymerization method for the purpose of improving low-temperature fixability is also disclosed. As a method for preparing a dispersion of crystalline polyester, Patent Document 6 discloses a method for preparing a dispersion using a phase separation solvent. Although low-temperature fixability can be achieved by using crystalline polyester, The toner using the conductive polyester is not sufficient because the external additive tends to be buried and the transfer efficiency tends to decrease.
また、画像濃度安定性の向上として非球形の外添剤を用いることが開示されている(特許文献10、11)。非球形の外添剤により転写効率の向上が達成できるが、非球形微粒子の凝集体が存在するとトナーへの付着量が減少し、遊離した非球形微粒子の凝集体によって感光体への攻撃性が高まり、感光体キズを発生させるといった不具合が生じる問題については触れられていない。 In addition, it is disclosed that a non-spherical external additive is used to improve image density stability (Patent Documents 10 and 11). The transfer efficiency can be improved by the non-spherical external additive. However, when non-spherical fine particle aggregates are present, the amount of adhesion to the toner decreases, and the aggregate of the free non-spherical fine particles reduces the aggressiveness to the photoreceptor. There is no mention of the problem of the occurrence of defects such as increasing and generating photoconductor scratches.
即ち、近年、水系造粒により小粒径の球形トナーが開発されるようになっているが、クリーニング性に課題が残る。トナー母体粒子を高BET比表面積にすることで、表面の凹凸が大きくなるため、クリーニング性に優位となる。また、外添剤の実効的な被覆率が下がるため、低温定着性にも効果である。しかし、トナー母体比表面積の高いトナーでは、その凹凸さゆえに、ストレスによる凹部への外添剤の転動や凸部の外添剤の埋没など、ストレス下での外添剤の効果を十分に発揮できないことが多々あった。 That is, in recent years, spherical toner having a small particle diameter has been developed by aqueous granulation, but there remains a problem in cleaning properties. By making the toner base particles have a high BET specific surface area, the unevenness of the surface becomes large, which is superior in cleaning properties. In addition, since the effective coverage of the external additive is lowered, it is also effective for low-temperature fixability. However, the toner with a high specific surface area of the toner has the effect of the external additive under stress such as rolling of the external additive into the concave part due to stress and embedding of the external additive in the convex part due to the unevenness. There were many things that could not be demonstrated.
本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決したトナーを提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、高BET比表面積トナー母体粒子により得られるトナーにおいて、ストレス下であっても外添剤の効果を十分に発揮でき、クリーニング性に優れ、転写効率を向上させ、各々の転写時に画像欠陥をなくし長期的に再現性の良い画像を出力し、かつ低温定着性と高温下での高い保存性を有するトナーを提供することである。
An object of the present invention is to provide a toner that solves the above-described conventional problems.
That is, the object of the present invention is to provide a toner obtained from toner particles having a high BET specific surface area, so that the effect of the external additive can be sufficiently exerted even under stress, excellent cleaning properties, and improved transfer efficiency. It is an object to provide a toner that eliminates image defects during transfer and outputs an image with good reproducibility in the long term, and has low-temperature fixability and high storage stability at high temperatures.
上記課題は本発明の(1)乃至(10)により解決される。
(1)少なくとも結着樹脂、離型剤を有するトナー母体粒子表面に外添剤として無機微粒子を有してなる静電荷像現像用トナーであって、前記トナー母体粒子はBET比表面積が2.5m2/g〜5.0m2/gであり、前記無機微粒子は少なくとも一次粒子が複数個合着して二次粒子を形成した無機微粒子(A)を含有していることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(2)前記トナー母体粒子のBET比表面積が3.5m2/g〜5.0m2/gであることを特徴とする前記(1)に記載の静電荷像現像用トナー。
(3)前記無機微粒子(A)の二次粒子径Dbの小粒子側から計測した50%目の粒子径をDb50、小粒子側から計測した10%目の粒子径をDb10としたとき、Db50/Db10が1.20以下であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の静電荷像現像用トナー。
(4)前記無機微粒子(A)の二次粒子径をDbとし、該二次粒子を形成する複数の一次粒子の平均一次粒子径をDaとし、合着度G=Db/Daとした時、合着度Gの平均値が1.5〜4.0であることを特徴とする前記(1)から(3)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(5)前記無機微粒子(A)は合着度Gが1.3未満の粒子が10個数%以下であることを特徴とする前記(1)から(4)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(6)前記無機微粒子(A)は、平均二次粒子径Dbaが80nm〜200nmの範囲にあることを特徴とする前記(1)から(5)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(7)前記トナーは、水系媒体中で造粒されてなることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(8)前記トナーは、有機溶媒中に少なくとも、ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤を含むトナー材料を溶解乃至分散させて得られる油相を水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、前記乳化分散液から有機溶媒を除去することにより得られることを特徴とする前記(1)から(7)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
(9)前記(1)から(8)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを含有することを特徴とする二成分現像剤。
(10)前記(1)から(8)のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
The above problems are solved by (1) to (10) of the present invention.
(1) An electrostatic charge image developing toner having inorganic fine particles as external additives on the surface of toner base particles having at least a binder resin and a release agent, wherein the toner base particles have a BET specific surface area of 2. a 5m 2 /g~5.0m 2 / g, the inorganic fine particles are static, characterized by containing the inorganic fine particles (a) at least primary particles to form a plurality coalesced by the secondary particles Toner for charge image development.
(2) the toner according to (1) BET specific surface area is characterized by a 3.5m 2 /g~5.0m 2 / g of toner base particles.
(3) When the particle diameter of the 50% measured from the small particle side of the secondary particle diameter Db of the inorganic fine particles (A) is Db50 and the particle diameter of the 10% measured from the small particle side is Db10, Db50 / Db10 is 1.20 or less, The electrostatic image developing toner according to (1) or (2) above.
(4) When the secondary particle diameter of the inorganic fine particles (A) is Db, the average primary particle diameter of a plurality of primary particles forming the secondary particles is Da, and the degree of adhesion G is Db / Da, The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (3), wherein an average value of the degree of coalescence G is 1.5 to 4.0.
(5) The electrostatic charge image according to any one of (1) to (4), wherein the inorganic fine particles (A) contain 10% by number or less of particles having an adhesion degree G of less than 1.3. Development toner.
(6) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (5), wherein the inorganic fine particles (A) have an average secondary particle diameter Dba in the range of 80 nm to 200 nm. .
(7) The electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (6), wherein the toner is granulated in an aqueous medium.
(8) The toner is obtained by dispersing an oil phase obtained by dissolving or dispersing a toner material containing at least a polyester resin, a colorant, and a release agent in an organic solvent in an aqueous medium to obtain an emulsified dispersion. The toner for developing an electrostatic charge image according to any one of (1) to (7), which is obtained by removing an organic solvent from the emulsified dispersion.
(9) A two-component developer comprising the electrostatic image developing toner according to any one of (1) to (8).
(10) An image forming apparatus using the toner for developing an electrostatic image according to any one of (1) to (8).
本発明によれば、クリーニング性に優れ、転写効率を向上させ、各々の転写時に画像欠陥をなくし長期的に再現性の良い画像を出力し、かつ低温定着性と高温下での高い保存性を有するトナーを提供することができる。 According to the present invention, it is excellent in cleaning properties, improves transfer efficiency, eliminates image defects at the time of each transfer, outputs an image with good reproducibility in the long term, and has low temperature fixability and high storage stability at high temperatures. The toner can be provided.
本発明の静電荷像現像用トナーは、少なくとも結着樹脂、離型剤を有するトナー母体粒子表面に外添剤として無機微粒子を有してなり、該トナー母体粒子はBET比表面積が2.5m2/g〜5.0m2/gであり、該無機微粒子は少なくとも一次粒子が複数個合着して二次粒子を形成した無機微粒子(A)を含有している。 The toner for developing an electrostatic charge image of the present invention has inorganic fine particles as external additives on the surface of toner base particles having at least a binder resin and a release agent, and the toner base particles have a BET specific surface area of 2.5 m. 2 / g to 5.0 m 2 / g, and the inorganic fine particles contain inorganic fine particles (A) in which a plurality of primary particles are combined to form secondary particles.
上記の特性を備えた本発明のトナーは、現像器内にて攪拌されるなどトナーにストレスが付与された場合において発生が予想される外添剤の埋没や凹部への移動が抑制されるため、経時での高転写率を維持することが可能となる。さらに、トナー表面の凹凸による高クリーニング性が確保されると同時に、外添剤の実効被覆率が下がるため低温定着性に有意に働くという効果を発揮する。 The toner of the present invention having the above-described characteristics suppresses the embedding of the external additive and the movement to the concave portion, which are expected to occur when the toner is subjected to stress such as being stirred in the developing device. Thus, it is possible to maintain a high transfer rate over time. Further, high cleaning properties due to the unevenness of the toner surface are ensured, and at the same time, the effective coverage of the external additive is lowered, so that the effect of significantly acting on the low temperature fixability is exhibited.
通常、電子写真式の画像形成装置において、小粒径トナーを用いた場合には、トナー粒子と電子写真感光体、又はトナー粒子と中間転写体との非静電的付着力が増加するため、より転写効率が低下する。特に、高速機において小粒径トナーを使用した場合には、トナーの小粒径化により中間転写体との非静電的付着力が増加した上に、高速化に伴い転写のニップ部、特に二次転写のニップ部においてトナー粒子が転写電界を受ける時間が短くなるため、二次転写での転写効率の低下が顕著となることが知られている。
しかし、本発明のトナーにおいては、外添剤のトナー母体への埋没が低減されることによりトナー粒子の非静電的付着力が低減され、高速機のように転写時間が短くなった場合においても、十分な転写効率を得ることができる。また、高速機のように経時での機械的ストレスの大きい場合においても、外添剤自身が転がりにくいために外添剤がトナー凹部に転がり、外添剤の機能が消失することが無くなり、長期的にも十分な転写効率を維持することが可能である。このため、これまで外添剤の転動防止や流動性確保のためにトナー母体を低BET比表面積化する必要性が無くなると同時に、高BET比表面積化することができるため、実効的な外添剤被覆率を下げることができ、低温定着性を優位にすることができる。さらには、異形化度を高めることと同意の効果を期待できるため、長期にわたるクリーニング性を確保することができる。
Usually, in the electrophotographic image forming apparatus, when a small particle size toner is used, the non-electrostatic adhesion force between the toner particles and the electrophotographic photosensitive member or between the toner particles and the intermediate transfer member is increased. The transfer efficiency is further reduced. In particular, when a small-diameter toner is used in a high-speed machine, non-electrostatic adhesion to the intermediate transfer member is increased by reducing the particle diameter of the toner, and the transfer nip portion, It is known that the transfer efficiency in the secondary transfer is significantly reduced because the time during which the toner particles are subjected to the transfer electric field in the nip portion of the secondary transfer is shortened.
However, in the toner of the present invention, the non-electrostatic adhesion force of the toner particles is reduced by reducing the embedding of the external additive in the toner base, and the transfer time is shortened as in a high-speed machine. However, sufficient transfer efficiency can be obtained. In addition, even when the mechanical stress over time is large as in a high-speed machine, the external additive itself is difficult to roll, so the external additive does not roll into the toner recess and the function of the external additive is not lost. In particular, it is possible to maintain a sufficient transfer efficiency. This eliminates the need for the toner base to have a low BET specific surface area in order to prevent the external additive from rolling and to secure fluidity, and at the same time, can increase the BET specific surface area. The additive coverage can be lowered, and the low-temperature fixability can be made superior. Furthermore, since the effect of consent can be expected to increase the degree of modification, long-term cleaning properties can be ensured.
本発明によればトナー母体粒子のBET比表面積は2.5m2/g〜5.0m2/gであることが必要であり、特に3.0m2/gから4.0m2/gの範囲が好ましい。これが2.5m2/gより小さい場合にはBET比表面積が低いために、外添剤が母体へ埋没しやすく、高い転写性を維持できなかったり、外添剤の実効被覆率が高くなることから、低温定着性を阻害してしまう懸念がある。一方で、5.0m2/gを超えると異形度合いが高すぎるため、添加剤としての実効被覆率が低くなりすぎるため、保存性への悪影響が懸念される。
トナー母体粒子のBET比表面積は、例えば、後述する好ましいトナーの製造法においては、トナー母体粒子を製造する際の水系媒体を加えた後の混合時間、熟成温度によって調整することができる。例えば、水系媒体を加えた後の混合時間を延ばすことで、乳化粒子の合一化(収斂)が進み、表面の凹凸が減少する。また、熟成温度を上げることで、結着樹脂自体の表面がなめされるため、凹凸がなくなり滑らかな表面となる。
BET specific surface area of the toner base particles according to the present invention is required to be 2.5m 2 /g~5.0m 2 / g, ranging in particular from 3.0 m 2 / g of 4.0 m 2 / g Is preferred. When this is smaller than 2.5 m 2 / g, the BET specific surface area is low, so the external additive is easily embedded in the base material, and high transferability cannot be maintained, or the effective coverage of the external additive is increased. Therefore, there is a concern that the low-temperature fixability may be hindered. On the other hand, if it exceeds 5.0 m 2 / g, the degree of deformation is too high, and the effective coverage as an additive becomes too low, so there is a concern about adverse effects on storage stability.
The BET specific surface area of the toner base particles can be adjusted by, for example, the mixing time and the aging temperature after adding the aqueous medium when manufacturing the toner base particles in the preferable toner manufacturing method described later. For example, by extending the mixing time after adding the aqueous medium, coalescence (convergence) of the emulsified particles proceeds and the surface irregularities are reduced. Further, since the surface of the binder resin itself is tanned by raising the aging temperature, the surface becomes smooth with no irregularities.
また、無機微粒子(A)は、二次粒子径Dbの粒度分布においてDb50/Db10が1.20以下であることが望ましく、特に1.15以下が望ましい。ここで、Db50はFE−SEMにより観測される二次粒子径の小粒子側から計測した50%目の粒子径、Db10は小粒子側から計測した10%目の粒子径を表している。Db50/Db10は、二次粒子径の小粒子と中心径粒子の割合を示しており、この値が大きくなることは二次粒子径の小さい粒子が多いことを表している。すなわち、合着が進んでいない一次粒子の状態で存在している粒子Aか、あるいは合着は進んでいるが、一次粒子自体が小さな粒子径である粒子Bが多いかのどちらか、あるいは両方であることを意味する。このような粒子AあるいはBはそれぞれ十分な機能を有さない。粒子Aについては異形添加剤としての機能が果たしきれず、耐埋没性に劣るため、異常画像発生の懸念があり、一方のBはスペーサー効果の機能を果たすことができず、外部ストレスによる埋没を抑制できない可能性が高い。これらの粒子を低減する、すなわち、Db10は大きいことが望ましい。Db50/Db10が1.2を超えると、上記の粒子AおよびBが多すぎるため、埋没抑制のために特徴づけている異形添加剤としての機能を果たしにくい。 The inorganic fine particles (A) preferably have a Db50 / Db10 of 1.20 or less, particularly 1.15 or less in the particle size distribution of the secondary particle diameter Db. Here, Db50 represents the 50% particle diameter measured from the small particle side of the secondary particle diameter observed by the FE-SEM, and Db10 represents the 10% particle diameter measured from the small particle side. Db50 / Db10 indicates the ratio of small particles having a secondary particle size and center particle, and an increase in this value indicates that there are many particles having a small secondary particle size. That is, either the particle A existing in the state of primary particles in which coalescence has not progressed, or the coalescence has progressed, but the primary particles themselves have many particles B having a small particle diameter, or both. It means that. Such particles A or B do not have sufficient functions. The particle A cannot function as an irregular additive and is inferior in embedment resistance, so there is a concern that an abnormal image may be generated. On the other hand, B cannot function as a spacer effect, and is buried due to external stress. There is a high possibility that it cannot be suppressed. It is desirable to reduce these particles, that is, Db10 is large. When Db50 / Db10 exceeds 1.2, the number of the above-described particles A and B is too large, so that it is difficult to perform the function as a deformed additive characterized for suppressing burial.
また、合着度Gの平均値は1.5〜4.0の範囲にあることが好ましく、特に2.0〜3.0の範囲が好ましい。これが1.5より小さい場合には外添剤が母体へ埋没しやすく、外添剤が凹部へ転がりやすいなどにより高い転写性を維持する機能がわずかに劣りやすい。また4.0より大きい場合にはトナーから外添剤が剥れやすく、キャリア汚染や感光体に対して傷つけやすくなったりするため、経時での劣化にやや弱い。 Moreover, it is preferable that the average value of the adhesion degree G exists in the range of 1.5-4.0, and the range of 2.0-3.0 is especially preferable. When this is smaller than 1.5, the external additive tends to be buried in the base material, and the function of maintaining high transferability tends to be slightly inferior, for example, because the external additive tends to roll into the recess. On the other hand, when the ratio is larger than 4.0, the external additive is easily peeled off from the toner, and carrier contamination and the photoconductor are easily damaged.
また、上述した合着度Gが1.3未満となる無機微粒子が10個数%以下であることが好ましい。合着度Gは製造上、分布を有しており、合着度が1.3未満の粒子は合着が進行していない粒子であり、ほぼ球形に近い状態として存在している。そのため、埋没抑制のために特徴づけている異形添加剤としての機能を果たしにくい。
また、合着しているシリカの平均二次粒子径Dbaは80nm〜200nmの範囲にあることが好ましく、特に100nm〜160nmの範囲が好ましい。80nm未満であると、スペーサー効果の機能を果たしにくく、外部ストレスによる埋没を抑制しにくい。一方で、200nmを超えると、トナーからの遊離が発生しやすく、感光体フィルミングを引き起こしやすくなる。
In addition, it is preferable that the number of the inorganic fine particles having the above-mentioned adhesion degree G of less than 1.3 is 10% by number or less. The degree of coalescence G has a distribution in production, and particles having a degree of coalescence of less than 1.3 are particles that have not undergone coalescence, and are present in a nearly spherical state. For this reason, it is difficult to perform the function as a variant additive characterized for suppressing burial.
The average secondary particle diameter Dba of the fused silica is preferably in the range of 80 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 100 nm to 160 nm. If it is less than 80 nm, it is difficult to perform the function of the spacer effect, and it is difficult to suppress burying due to external stress. On the other hand, if it exceeds 200 nm, release from the toner tends to occur, and photoconductor filming tends to occur.
また、本発明のトナーとしては、水系媒体中で造粒されてなるトナーであることが好ましく、有機溶媒中に少なくとも、ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤を含むトナー材料を溶解乃至分散させて得られる油相を水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、前記乳化分散液から有機溶媒を除去することにより得られるトナーがより好ましい。特に好ましくは、少なくとも活性水素基含有化合物、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体、ポリエステル樹脂、着色剤、離型剤を含むトナー材料を溶解乃至分散させて得られる油相を水系媒体中に分散させて乳化分散液を得、前記乳化分散液中で前記結着樹脂前駆体と前記活性水素基含有化合物と反応させ、有機溶媒を除去することにより得られるトナーである。 The toner of the present invention is preferably a toner that is granulated in an aqueous medium. A toner material containing at least a polyester resin, a colorant, and a release agent is dissolved or dispersed in an organic solvent. A toner obtained by dispersing the obtained oil phase in an aqueous medium to obtain an emulsified dispersion and removing the organic solvent from the emulsified dispersion is more preferable. Particularly preferably, it is obtained by dissolving or dispersing a toner material containing at least an active hydrogen group-containing compound, a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, a polyester resin, a colorant, and a release agent. A toner obtained by dispersing an obtained oil phase in an aqueous medium to obtain an emulsified dispersion, reacting the binder resin precursor with the active hydrogen group-containing compound in the emulsified dispersion, and removing the organic solvent It is.
[トナーの特性測定方法]
<トナー母体BET比表面積測定>
トナーのBET比表面積は、自動比表面積/細孔分布測定装置Tri Star 3000(島津製作所製)を用いて測定した。
トナー1gを専用セルに入れ、Tri Star用脱ガス専用ユニット、バキュプレップ061(島津製作所製)を用いて、前記専用セル内の脱気処理を行った。
脱気処理は室温下で行い、少なくとも100mtorr以下の減圧条件下で20時間行った。
脱気処理を行った専用セルは、Tri Star 3000を用いて自動でBET比表面積を得ることが出来る。
なお、吸着ガスとしては窒素ガスを用いて行った。
[Toner characteristics measurement method]
<Toner base BET specific surface area measurement>
The BET specific surface area of the toner was measured using an automatic specific surface area / pore distribution measuring apparatus Tri Star 3000 (manufactured by Shimadzu Corporation).
1 g of toner was put in a dedicated cell, and degassing treatment was performed in the dedicated cell using a Tri Star degassing unit, Bacuprep 061 (manufactured by Shimadzu Corporation).
The deaeration treatment was performed at room temperature, and was performed for 20 hours under a reduced pressure condition of at least 100 mtorr.
The dedicated cell that has been deaerated can automatically obtain the BET specific surface area using Tri Star 3000.
The adsorption gas was nitrogen gas.
[無機微粒子の特性測定方法]
<合着度の測定>
合着度の測定は画像観察によって得られる。無機微粒子(A)を適切な溶媒(THFなど)に分散させた後、基板上で溶媒を除去し乾固させたサンプルをFE−SEMにて観察する。加速電圧5〜8kV、観察倍率8k〜10k倍にて視野中の無機微粒子(A)について二次粒子径を測定する。二次粒子径は凝集した粒子の最長長さを計測する。図5に例を示す。
一次粒子径も同様にFE−SEMにて観察する。合着している無機微粒子(A)の外枠から、埋め込まれている全体像を予測し、全体像の最長長さを計測する。図6に例を示す。1個の無機微粒子(A)の二次粒子径と、その無機微粒子に合着している複数個の一次粒子の一次粒子径の平均値を求め、合着度を求める。
合着度=二次粒子径/平均一次粒子径
100個以上の無機微粒子(A)について観察し、それそれの粒子の合着度を求め、合着度の平均値、及び合着度が1.3未満の割合を求める。
上述した測定法にて、二次粒径の粒度分布を求め、さらにDb50、およびDb10を算出する。
[Method for measuring properties of inorganic fine particles]
<Measurement of adhesion degree>
The measurement of the degree of adhesion is obtained by image observation. After the inorganic fine particles (A) are dispersed in an appropriate solvent (such as THF), a sample obtained by removing the solvent on the substrate and drying it is observed with an FE-SEM. The secondary particle diameter of the inorganic fine particles (A) in the visual field is measured at an acceleration voltage of 5 to 8 kV and an observation magnification of 8 to 10 k times. Secondary particle size measures the longest length of aggregated particles. An example is shown in FIG.
Similarly, the primary particle diameter is observed with FE-SEM. The embedded whole image is predicted from the outer frame of the bonded inorganic fine particles (A), and the longest length of the whole image is measured. An example is shown in FIG. The average value of the secondary particle diameter of one inorganic fine particle (A) and the primary particle diameter of a plurality of primary particles bonded to the inorganic fine particle is determined to determine the degree of bonding.
Degree of coalescence = secondary particle diameter / average primary particle diameter 100 or more inorganic fine particles (A) were observed, the degree of coalescence of each particle was determined, and the average value of the degree of coalescence and the degree of coalescence were 1. Find the ratio less than .3.
By the measurement method described above, the particle size distribution of the secondary particle diameter is obtained, and Db50 and Db10 are calculated.
以下、本発明のトナーの製造方法例について具体的に説明する。
なお、本発明は、ここに例示されるトナーの製造方法に限定されるものではない。
乳化ないし分散においては、必要に応じて、油滴を安定化させ、所望の形状を得つつ粒度分布をシャープにする観点から、分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等を用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。さらに有機溶媒除去後、添加剤を外添混合する工程において、無機微粒子を外添する。
Hereinafter, an example of a method for producing the toner of the present invention will be specifically described.
The present invention is not limited to the toner production method exemplified here.
In emulsification or dispersion, it is preferable to use a dispersant from the viewpoint of stabilizing the oil droplets and sharpening the particle size distribution while obtaining a desired shape, if necessary. There is no restriction | limiting in particular as a dispersing agent, According to the objective, it can select suitably, For example, surfactant, a slightly water-soluble inorganic compound dispersing agent, a polymeric protective colloid, etc. can be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, surfactants are preferable. Further, after removing the organic solvent, inorganic fine particles are externally added in the step of externally adding and mixing the additives.
[本発明のトナー製造に用いる原料]
(結着樹脂:説明の都合上、結着樹脂からこれ以降説明する磁性材料までをトナー材料と呼ぶことがある。)
本発明のトナーの製造方法に用いる結着樹脂としては、特に制限はなく、少なくとも2種類以上の樹脂を含むことが好ましく、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等、公知の結着樹脂を用いることができる。
この中でも本発明のトナーの製造方法用の樹脂相には、定着時にシャープメルトし、画像表面を平滑化できる点で、低分子量化しても十分な可とう性を有しているポリエステル樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂にさらに他の樹脂を組み合せて用いても良い。
本発明で用いるポリエステル系樹脂とは、下記一般式(1)で表される1種若しくは2種以上のポリオールと、
A−(OH)m ・・・ (1)
[式中、Aは炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基若しくはヘテロ環芳香族基を表す。mは2〜4の整数を表す。]
下記一般式(2)で表される1種若しくは2種以上のポリカルボン酸とをポリエステル化したものである。
B−(COOH)n ・・・(2)
[式中、Bは炭素数1〜20のアルキル基、アルキレン基、置換基を有していてもよい芳香族基若しくはヘテロ環芳香族基を表す。nは2〜4の整数を表す。]
[Raw materials used in the production of the toner of the present invention]
(Binder Resin: For convenience of explanation, the binder resin to the magnetic material described below may be referred to as toner material.)
The binder resin used in the method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, and preferably contains at least two kinds of resins, such as polyester resins, silicone resins, styrene / acryl resins, styrene resins, acrylic resins, Known binder resins such as epoxy resins, diene resins, phenol resins, terpene resins, coumarin resins, amideimide resins, butyral resins, urethane resins, ethylene / vinyl acetate resins can be used.
Among them, the resin phase for the toner production method of the present invention is preferably a polyester resin that has sufficient flexibility even when the molecular weight is lowered, in that it can sharply melt during fixing and smooth the image surface. Further, other resins may be used in combination with the polyester resin.
The polyester resin used in the present invention is one or two or more polyols represented by the following general formula (1):
A- (OH) m (1)
[Wherein, A represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylene group, or an aromatic group or heterocyclic aromatic group which may have a substituent. m represents an integer of 2 to 4. ]
One or two or more polycarboxylic acids represented by the following general formula (2) are polyesterified.
B- (COOH) n (2)
[Wherein, B represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylene group, or an aromatic group or heterocyclic aromatic group which may have a substituent. n represents an integer of 2 to 4. ]
一般式(1)で表される具体的なポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン、ビスフェノールA、ビスフェノールA酸化エチレン付加物、ビスフェノールA酸化プロピレン付加物、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA酸化エチレン付加物、水素化ビスフェノールA酸化プロピレン付加物等が挙げられる。 Specific polyols represented by the general formula (1) include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, sorbitol, 1,2, 3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methyl Propanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, bisphenol A, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide addition Products, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol A ethylene oxide adduct, hydrogenated bisphenol A propylene oxide adduct, and the like.
一般式(2)で表される具体的なポリカルボン酸としては、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキセンジカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、エチレングリコールビス(トリメリット酸)等が挙げられる。 Specific polycarboxylic acids represented by the general formula (2) include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, and sebacic acid. Azelaic acid, malonic acid, n-dodecenyl succinic acid, isooctyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, isooctenyl succinic acid, Isooctyl succinic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5 -Hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxyprop 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, emporic trimer acid, cyclohexanedicarboxylic acid, cyclohexenedicarboxylic acid, Examples include butanetetracarboxylic acid, diphenylsulfonetetracarboxylic acid, and ethylene glycol bis (trimellitic acid).
(結晶性ポリエステル樹脂)
前記ポリエステル樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂を含有することができる。
結晶性ポリエステル樹脂は、例として、アルコール成分として炭素数2〜12の飽和脂肪族ジオール化合物、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1、−8オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12ドデカンジオールおよびこれらの誘導体と、少なくとも酸性分として二重結合(C=C結合)を有する炭素数2〜12のジカルボン酸、もしくは、炭素数2〜12の飽和ジカルボン酸、特にフマル酸、1,4−ブタン二酸、1,6−ヘキサン二酸、1、−8オクタン二酸、1,10−デカン二酸、1,12ドデカン二酸およびこれらの誘導体を用いて合成される結晶性ポリエステルが好ましい。
(Crystalline polyester resin)
A crystalline polyester resin can be contained as the polyester resin.
Examples of the crystalline polyester resin include saturated aliphatic diol compounds having 2 to 12 carbon atoms as alcohol components, particularly 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1, -8 octanediol, 1,10- Decanediol, 1,12 dodecanediol, and derivatives thereof, and a dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms having at least a double bond (C═C bond) as an acidic component, or a saturated dicarboxylic acid having 2 to 12 carbon atoms, Especially synthesized using fumaric acid, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1, -8 octanedioic acid, 1,10-decanedioic acid, 1,12 dodecanedioic acid and their derivatives. Preferred are crystalline polyesters.
中でも、吸熱ピーク温度と吸熱ショルダー温度の差をより小さくする点で、特に1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1、−8オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12ドデカンジオールのいずれか一種類のアルコール成分と、フマル酸、1,4−ブタン二酸、1,6−ヘキサン二酸、1、−8オクタン二酸、1,10−デカン二酸、1,12−ドデカン二酸のいずれか一種類のジカルボン酸成分のみで構成されることが好ましい。 Among them, in particular, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1, -8 octanediol, 1,10-decanediol, 1,12 in that the difference between the endothermic peak temperature and the endothermic shoulder temperature is further reduced. Any one kind of alcohol component of dodecanediol, fumaric acid, 1,4-butanedioic acid, 1,6-hexanedioic acid, 1, -8 octanedioic acid, 1,10-decanedioic acid, 1,12 -It is preferably composed of only one kind of dicarboxylic acid component of dodecanedioic acid.
また、結晶性ポリエステル樹脂の結晶性および軟化点を制御する方法として、ポリエステル合成時にアルコール成分にグリセリン等の3価以上の多価アルコールや、酸成分に無水トリメリット酸などの3価以上の多価カルボン酸を追加して縮重合を行った非線状ポリエステルなどを設計、使用するなどの方法が挙げられる。 In addition, as a method for controlling the crystallinity and softening point of the crystalline polyester resin, a trivalent or higher polyhydric alcohol such as glycerin as an alcohol component and a trivalent or higher polyvalent such as trimellitic anhydride as an acid component can be used during polyester synthesis. Examples thereof include a method of designing and using a non-linear polyester that has been subjected to condensation polymerization by adding a polyvalent carboxylic acid.
本発明の結晶性ポリエステル樹脂の分子構造は、溶液や固体によるNMR測定の他、X線回折、GC/MS、LC/MS、IR測定などにより確認することができるが、簡便には赤外線吸収スペクトルにおいて、965±10cm-1もしくは990±10cm-1にオレフィンのδCH(面外変角振動)に基づく吸収を有するものを例としてあげることができる。 The molecular structure of the crystalline polyester resin of the present invention can be confirmed by X-ray diffraction, GC / MS, LC / MS, IR measurement, etc. in addition to NMR measurement by solution or solid. In the above, an example is one having absorption at 965 ± 10 cm −1 or 990 ± 10 cm −1 based on δCH (out-of-plane variable angular vibration) of the olefin.
(非結晶性ポリエステル樹脂)
本発明において、前記結着樹脂成分として非結晶性の未変性ポリエステル樹脂を用いることができる。変性ポリエステル系樹脂からなる結着樹脂前駆体を架橋及び/又は伸長反応させて得られる変性ポリエステル樹脂と未変性のポリエステル樹脂は、少なくとも一部が相溶していることが好ましい。これにより、低温定着性及び耐ホットオフセット性を向上させることができる。このため、変性ポリエステル樹脂と未変性のポリエステル樹脂のポリオールとポリカルボン酸は、類似の組成であることが好ましい。また、未変性ポリエステル樹脂として、結晶性ポリエステル分散液に用いた非結晶性ポリエステル樹脂も未変性であれば、用いることができる。
(Non-crystalline polyester resin)
In the present invention, an amorphous unmodified polyester resin can be used as the binder resin component. It is preferable that at least a part of the modified polyester resin obtained by crosslinking and / or elongation reaction of the binder resin precursor made of the modified polyester resin is compatible with the unmodified polyester resin. Thereby, low temperature fixability and hot offset resistance can be improved. For this reason, it is preferable that the polyol and polycarboxylic acid of the modified polyester resin and the unmodified polyester resin have similar compositions. Further, as the unmodified polyester resin, the non-modified polyester resin used in the crystalline polyester dispersion can also be used as long as it is unmodified.
未変性のポリエステル樹脂の酸価は、通常、1〜50KOHmg/gであり、5〜30KOHmg/gが好ましい。これにより、酸価が1KOHmg/g以上であるため、トナーが負帯電性となりやすく、さらには、紙への定着時に、紙とトナーの親和性が良くなり、低温定着性を向上させることができる。しかしながら、酸価が50KOHmg/gを超えると、帯電安定性、特に環境変動に対する帯電安定性が低下することがある。本発明において、未変性のポリエステル樹脂は、酸価が1〜50KOHmg/gであることが好ましい。 The acid value of the unmodified polyester resin is usually 1 to 50 KOHmg / g, preferably 5 to 30 KOHmg / g. Thereby, since the acid value is 1 KOHmg / g or more, the toner is likely to be negatively charged, and further, the affinity between the paper and the toner is improved at the time of fixing on the paper, and the low-temperature fixability can be improved. . However, if the acid value exceeds 50 KOHmg / g, the charging stability, particularly the charging stability against environmental fluctuations, may be reduced. In the present invention, the unmodified polyester resin preferably has an acid value of 1 to 50 KOHmg / g.
未変性のポリエステル樹脂の水酸基価は、5KOHmg/g以上であることが好ましい。水酸基価は、JIS K0070−1966に準拠した方法を用いて測定される。
具体的には、まず、試料0.5gを100mlのメスフラスコに精秤し、これにアセチル化試薬5mlを加える。次に、100±5℃の温浴中で1〜2時間加熱した後、フラスコを温浴から取り出して放冷する。さらに、水を加えて振り動かして無水酢酸を分解する。次に、無水酢酸を完全に分解させるために、再びフラスコを温浴中で10分以上加熱して放冷した後、有機溶剤でフラスコの壁を十分に洗う。
さらに、電位差自動滴定装置DL−53 Titrator(メトラー・トレド社製)及び電極DG113−SC(メトラー・トレド社製)を用いて、23℃で水酸基価を測定し、解析ソフトLabX Light Version 1.00.000を用いて解析する。なお、装置の校正には、トルエン120mlとエタノール30mlの混合溶媒を用いる。
The hydroxyl value of the unmodified polyester resin is preferably 5 KOHmg / g or more. The hydroxyl value is measured using a method based on JIS K0070-1966.
Specifically, first, 0.5 g of a sample is precisely weighed into a 100 ml volumetric flask, and 5 ml of an acetylating reagent is added thereto. Next, after heating in a 100 ± 5 ° C. warm bath for 1-2 hours, the flask is removed from the warm bath and allowed to cool. Furthermore, acetic anhydride is decomposed by adding water and shaking. Next, in order to completely decompose acetic anhydride, the flask is again heated in a warm bath for 10 minutes or more and allowed to cool, and then the wall of the flask is thoroughly washed with an organic solvent.
Furthermore, the hydroxyl value was measured at 23 ° C. using an automatic potentiometric titrator DL-53 Titrator (manufactured by METTLER TOLEDO) and electrode DG113-SC (manufactured by METTLER TOLEDO), and analysis software LabX Light Version 1.00 Analyze using .000. For calibration of the apparatus, a mixed solvent of 120 ml of toluene and 30 ml of ethanol is used.
このとき、測定条件は、以下の通りである。
Stir
Speed[%] 25
Time[s] 15
EQP titration
Titrant/Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration[mol/L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume[mL] 1.0
Wait time[s] 0
Titrant addition Dynamic
dE(set)[mV] 8.0
dV(min)[mL] 0.03
dV(max)[mL] 0.5
Measure mode Equilibrium controlled
dE[mV] 0.5
dt[s] 1.0
t(min)[s] 2.0
t(max)[s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steepest jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume[mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n=1
comb.termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential1 No
Potential2 No
Stop for reevaluation No
At this time, the measurement conditions are as follows.
Still
Speed [%] 25
Time [s] 15
EQP titration
Titrant / Sensor
Titrant CH3ONa
Concentration [mol / L] 0.1
Sensor DG115
Unit of measurement mV
Predispensing to volume
Volume [mL] 1.0
Wait time [s] 0
Titrant addition Dynamic
dE (set) [mV] 8.0
dV (min) [mL] 0.03
dV (max) [mL] 0.5
Measurement mode Equilibrium controlled
dE [mV] 0.5
dt [s] 1.0
t (min) [s] 2.0
t (max) [s] 20.0
Recognition
Threshold 100.0
Steppes jump only No
Range No
Tendency None
Termination
at maximum volume [mL] 10.0
at potential No
at slope No
after number EQPs Yes
n = 1
comb. termination conditions No
Evaluation
Procedure Standard
Potential1 No
Potentialial No
Stop for revaluation No
なお、ウレア変性ポリエステル樹脂は、未変性のポリエステル樹脂以外に、ウレア結合以外の化学結合で変性されているポリエステル樹脂、例えば、ウレタン結合で変性されているポリエステル樹脂と併用することができる。
トナー組成物がウレア変性ポリエステル樹脂等の変性ポリエステル樹脂を含有する場合、変性ポリエステル樹脂は、ワンショット法等により製造することができる。
The urea-modified polyester resin can be used in combination with a polyester resin modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, a polyester resin modified with a urethane bond, in addition to an unmodified polyester resin.
When the toner composition contains a modified polyester resin such as a urea-modified polyester resin, the modified polyester resin can be produced by a one-shot method or the like.
一例として、ウレア変性ポリエステル樹脂を製造方法について説明する。
まず、ポリオールとポリカルボン酸を、テトラブトキシチタネート、ジブチルスズオキサイド等の触媒の存在下で、150〜280℃に加熱し、必要に応じて、減圧しながら生成する水を除去して、水酸基を有するポリエステル樹脂を得る。次に、水酸基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートを40〜140℃で反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーを得る。さらに、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類を0〜140℃で反応させ、ウレア変性ポリエステル樹脂を得る。
As an example, a method for producing a urea-modified polyester resin will be described.
First, a polyol and a polycarboxylic acid are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and if necessary, water generated while removing pressure is removed to have a hydroxyl group. A polyester resin is obtained. Next, a polyester resin having a hydroxyl group is reacted with polyisocyanate at 40 to 140 ° C. to obtain a polyester prepolymer having an isocyanate group. Furthermore, the polyester prepolymer having an isocyanate group is reacted with amines at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester resin.
ウレア変性ポリエステル樹脂の数平均分子量は、通常、1000〜10000であり、1500〜6000が好ましい。
なお、水酸基を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートを反応させる場合及びイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマーとアミン類を反応させる場合には、必要に応じて、溶剤を用いることもできる。
The number average molecular weight of the urea-modified polyester resin is usually 1000 to 10000, preferably 1500 to 6000.
In addition, when making the polyester resin which has a hydroxyl group and polyisocyanate react, and when making the polyester prepolymer which has an isocyanate group, and amines react, a solvent can also be used as needed.
溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレン等);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等);エステル類(酢酸エチル等);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等);エーテル類(テトラヒドロフラン等)等のイソシアネート基に対して不活性なものが挙げられる。
なお、未変性のポリエステル樹脂を併用する場合は、水酸基を有するポリエステル樹脂と同様に製造したものを、ウレア変性ポリエステル樹脂の反応後の溶液に混合してもよい。
Solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.); ethers (tetrahydrofuran) And the like which are inert with respect to the isocyanate group.
In addition, when using unmodified polyester resin together, you may mix to the solution after reaction of the urea modified polyester resin what was manufactured similarly to the polyester resin which has a hydroxyl group.
本発明において、油相に含有される結着樹脂成分としては、結晶性ポリエステル樹脂、非結晶性ポリエステル樹脂、結着樹脂前駆体、未変性樹脂を併用してもよいが、更にこれらの樹脂以外の結着樹脂成分を含有してもよい。結着樹脂成分としては、ポリエステル樹脂を含有することが好ましく、ポリエステル樹脂を50質量%以上含有することがさらに好ましい。ポリエステル樹脂の含有量が50質量%未満であると、低温定着性が低下することがある。結着樹脂成分のいずれもがポリエステル樹脂であることが特に好ましい。 In the present invention, as the binder resin component contained in the oil phase, a crystalline polyester resin, an amorphous polyester resin, a binder resin precursor, and an unmodified resin may be used in combination. The binder resin component may be contained. The binder resin component preferably contains a polyester resin, and more preferably contains 50% by mass or more of the polyester resin. When the content of the polyester resin is less than 50% by mass, the low-temperature fixability may be lowered. It is particularly preferable that all of the binder resin components are polyester resins.
なお、ポリエステル樹脂以外の結着樹脂成分としては、ポリスチレン、ポリ(p−クロロスチレン)、ポリビニルトルエン等のスチレン又はスチレン置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。 Examples of binder resin components other than polyester resins include polystyrene, poly (p-chlorostyrene), styrene-substituted polymers such as polyvinyltoluene, styrene-substituted polymers, styrene-p-chlorostyrene copolymers, and styrene-propylene copolymers. Polymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid Octyl copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer , Styrene-vinyl methyl ketone copolymer Styrene copolymers such as styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; Methyl acid, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like.
(活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体)
活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(以下「プレポリマー」)としては、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂、等を用いることができる。これらの中でも、溶融時の高流動性、透明性の点で、ポリエステル樹脂が特に好ましい。なお、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Binder resin precursor having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound)
The binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound (hereinafter referred to as “prepolymer”) is not particularly limited as long as it has at least a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound. However, it can be appropriately selected from known resins and the like. For example, polyol resins, polyacrylic resins, polyester resins, epoxy resins, derivative resins thereof, and the like can be used. Among these, a polyester resin is particularly preferable in terms of high fluidity and transparency during melting. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
プレポリマーにおける活性水素基含有化合物と反応可能な部位としては、特に制限はなく、公知の置換基等の中から適宜選択することができるが、例えば、イソシアネート基、エポキシ基、カルボン酸、酸クロリド基、等が挙げられる。これらは、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が含まれていてもよい。これらの中でも、イソシアネート基が特に好ましい。プレポリマーの中でも、高分子成分の分子量を調節し易く、乾式トナーにおけるオイルレス低温定着特性、特に定着用加熱媒体への離型オイル塗布機構のない場合でも良好な離型性及び定着性を確保できる点で、ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)が特に好ましい。 The site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in the prepolymer is not particularly limited and may be appropriately selected from known substituents. For example, an isocyanate group, an epoxy group, a carboxylic acid, an acid chloride Group, and the like. These may be contained singly or in combination of two or more. Among these, an isocyanate group is particularly preferable. Among prepolymers, it is easy to adjust the molecular weight of the polymer component, ensuring oil-free low-temperature fixing characteristics for dry toners, especially good release and fixing properties even without a release oil coating mechanism for the heating medium for fixing. In view of the capability, a urea bond-forming group-containing polyester resin (RMPE) is particularly preferable.
ウレア結合生成基としては、例えば、イソシアネート基、等が挙げられる。ウレア結合生成基含有ポリエステル樹脂(RMPE)における該ウレア結合生成基が該イソシアネート基である場合、該ポリエステル樹脂(RMPE)としては、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)等が特に好適である。イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)との重縮合物であり、かつ活性水素基含有ポリエステル樹脂をポリイソシアネート(PIC)と反応させてなるもの、等が挙げられる。ポリオール(PO)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジオール(DIO)、3価以上のポリオール(TO)、ジオール(DIO)と3価以上のポリオール(TO)との混合物、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジオール(DIO)単独、又はジオール(DIO)と少量の3価以上のポリオール(TO)との混合物、が好ましい。ジオール(DIO)としては、例えば、アルキレングリコール、アルキレンエーテルグリコール、脂環式ジオール、脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、等が挙げられる。 As a urea bond production | generation group, an isocyanate group etc. are mentioned, for example. When the urea bond generating group in the urea bond generating group-containing polyester resin (RMPE) is the isocyanate group, the polyester resin (RMPE) is particularly preferably an isocyanate group-containing polyester prepolymer (A). The isocyanate group-containing polyester prepolymer (A) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC), and Examples include those obtained by reacting an active hydrogen group-containing polyester resin with polyisocyanate (PIC). There is no restriction | limiting in particular as a polyol (PO), According to the objective, it can select suitably, For example, diol (DIO), trihydric or more polyol (TO), diol (DIO), and trihydric or more polyol ( TO) and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, diol (DIO) alone or a mixture of diol (DIO) and a small amount of a trivalent or higher polyol (TO) is preferable. Examples of the diol (DIO) include alkylene glycol, alkylene ether glycol, alicyclic diol, alkylene oxide adduct of alicyclic diol, bisphenol, alkylene oxide adduct of bisphenol, and the like.
アルキレングリコールとしては、炭素数2〜12のものが好ましく、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。アルキレンエーテルグリコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。また、脂環式ジオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。また、脂環式ジオールのアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、脂環式ジオールに対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物としたもの等が挙げられる。また、ビスフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等が挙げられる。また、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ビスフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物としたもの等が挙げられる。これらの中でも、炭素数2〜12のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物と炭素数2〜12のアルキレングリコールとの混合物が特に好ましい。 As the alkylene glycol, those having 2 to 12 carbon atoms are preferable, and examples thereof include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and the like. It is done. Examples of the alkylene ether glycol include diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene ether glycol. Examples of the alicyclic diol include 1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A. Examples of the alkylene oxide adduct of alicyclic diol include those obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide to the alicyclic diol. Examples of bisphenols include bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S. Examples of the alkylene oxide adduct of bisphenols include those obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide to bisphenols. Among these, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms, alkylene oxide adducts of bisphenols and the like are preferable, and alkylene oxide adducts of bisphenols, alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. Mixtures are particularly preferred.
3価以上のポリオール(TO)としては、3〜8価又はそれ以上のものが好ましく、例えば、3価以上の多価脂肪族アルコール、3価以上のポリフェノール類、3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、等が挙げられる。また、3価以上の多価脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。また、3価以上のポリフェノール類としては、例えば、トリスフェノール体(本州化学工業株式会社製のトリスフェノールPAなど)、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等が挙げられる。また、3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、3価以上のポリフェノール類に対し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加物したもの等が挙げられる。
ジオール(DIO)と3価以上のポリオール(TO)との混合物におけるジオール(DIO)と3価以上のポリオール(TO)との混合質量比(DIO:TO)としては、100:0.01〜10が好ましく、100:0.01〜1がより好ましい。
The trivalent or higher polyol (TO) is preferably 3 to 8 or higher, for example, a trihydric or higher polyhydric aliphatic alcohol, a trihydric or higher polyphenol, an alkylene of a trihydric or higher polyphenol. And oxide adducts. Examples of the trivalent or higher polyhydric aliphatic alcohol include glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, and the like. Examples of the trihydric or higher polyphenols include trisphenol bodies (such as Trisphenol PA manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), phenol novolacs, cresol novolacs, and the like. Examples of the alkylene oxide adduct of trihydric or higher polyphenols include those obtained by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide, or butylene oxide to trihydric or higher polyphenols.
The mixing mass ratio (DIO: TO) of the diol (DIO) and the trihydric or higher polyol (TO) in the mixture of the diol (DIO) and the trihydric or higher polyol (TO) is 100: 0.01 to 10 Is preferable, and 100: 0.01-1 is more preferable.
ポリカルボン酸(PC)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ジカルボン酸(DIC)、3価以上のポリカルボン酸(TC)、ジカルボン酸(DIC)と3価以上のポリカルボン酸との混合物、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、ジカルボン酸(DIC)単独、又はジカルボン酸(DIC)と少量の3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合物が好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as polycarboxylic acid (PC), Although it can select suitably according to the objective, For example, dicarboxylic acid (DIC), trivalent or more polycarboxylic acid (TC), dicarboxylic acid (DIC) And a mixture of trivalent or higher valent polycarboxylic acids. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, dicarboxylic acid (DIC) alone or a mixture of dicarboxylic acid (DIC) and a small amount of trivalent or higher polycarboxylic acid (TC) is preferable.
ジカルボン酸(DIC)としては、例えば、アルキレンジカルボン酸、アルケニレンジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、等が挙げられる。また、アルキレンジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等が挙げられる。また、アルケニレンジカルボン酸としては、炭素数4〜20のものが好ましく、例えば、マレイン酸、フマール酸等が挙げられる。また、芳香族ジカルボン酸としては、炭素数8〜20のものが好ましく、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸が好ましい。 Examples of the dicarboxylic acid (DIC) include alkylene dicarboxylic acid, alkenylene dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, and the like. Examples of the alkylene dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, and sebacic acid. Moreover, as alkenylene dicarboxylic acid, a C4-C20 thing is preferable, For example, a maleic acid, a fumaric acid, etc. are mentioned. Moreover, as aromatic dicarboxylic acid, a C8-C20 thing is preferable, for example, a phthalic acid, isophthalic acid, a terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid etc. are mentioned. Among these, alkenylene dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms are preferable.
3価以上のポリカルボン酸(TC)としては、3〜8価又はそれ以上のものが好ましく、例えば、芳香族ポリカルボン酸、等が挙げられる。また、芳香族ポリカルボン酸としては、炭素数9〜20のものが好ましく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。 The trivalent or higher polycarboxylic acid (TC) is preferably 3 to 8 or higher, and examples thereof include aromatic polycarboxylic acids. Moreover, as an aromatic polycarboxylic acid, a C9-C20 thing is preferable, for example, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc. are mentioned.
ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)、3価以上のポリカルボン酸(TC)、及び、ジカルボン酸(DIC)と3価以上のポリカルボン酸との混合物、から選択されるいずれかの酸無水物又は低級アルキルエステル物を用いることもできる。低級アルキルエステルとしては、例えば、メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等が挙げられる。 The polycarboxylic acid (PC) is selected from dicarboxylic acid (DIC), trivalent or higher polycarboxylic acid (TC), and a mixture of dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid. These acid anhydrides or lower alkyl ester compounds can also be used. Examples of the lower alkyl ester include methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester and the like.
ジカルボン酸(DIC)と3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合物におけるジカルボン酸(DIC)と3価以上のポリカルボン酸(TC)との混合質量比(DIC:TC)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、100:0.01〜10が好ましく、100:0.01〜1がより好ましい。
ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)とを重縮合反応させる際の混合比率としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリオール(PO)における水酸基[OH]と、ポリカルボン酸(PC)におけるカルボキシル基[COOH]との当量比([OH]/[COOH])が、通常、2/1〜1/1であるのが好ましく、1.5/1〜1/1であるのがより好ましく、1.3/1〜1.02/1であるのが特に好ましい。
As a mixing mass ratio (DIC: TC) of dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid (TC) in a mixture of dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid (TC), There is no restriction | limiting, According to the objective, it can select suitably, For example, 100: 0.01-10 are preferable and 100: 0.01-1 are more preferable.
The mixing ratio for the polycondensation reaction between the polyol (PO) and the polycarboxylic acid (PC) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the hydroxyl group in the polyol (PO) [ OH] and the equivalent ratio ([OH] / [COOH]) of the carboxyl group [COOH] in the polycarboxylic acid (PC) are usually preferably 2/1 to 1/1, and 1.5 / The ratio is more preferably 1-1 / 1, and particularly preferably 1.3 / 1-1.02 / 1.
ポリオール(PO)のイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%が特に好ましい。何故なら、含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、トナーの耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがあるからである。 There is no restriction | limiting in particular as content in the isocyanate group containing polyester prepolymer (A) of a polyol (PO), Although it can select suitably according to the objective, 0.5-40 mass% is preferable, for example. -30 mass% is more preferable, and 2-20 mass% is especially preferable. This is because if the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance deteriorates, and it may be difficult to achieve both the heat-resistant storage stability and the low-temperature fixability of the toner. This is because the low temperature fixability may be deteriorated if the temperature exceeds.
ポリイソシアネート(PIC)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、イソシアヌレート類、これらのフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、などが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、テトラメチルヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。また、脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。また、芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジフェニレン−4,4'−ジイソシアネート、4,4'−ジイソシアナト−3,3'−ジメチルジフェニル、3−メチルジフェニルメタン−4,4'−ジイソシアネート、ジフェニルエーテル−4,4'−ジイソシアネート等が挙げられる。また、芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。また、イソシアヌレート類としては、例えば、トリス−イソシアナトアルキル−イソシアヌレート、トリイソシアナトシクロアルキル−イソシアヌレート等が挙げられる。これらは、1種単独でも使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
There is no restriction | limiting in particular as polyisocyanate (PIC), Although it can select suitably according to the objective, For example, aliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, aromatic diisocyanate, araliphatic diisocyanate, isocyanurates And those blocked with phenol derivatives, oximes, caprolactams, and the like.
Examples of the aliphatic polyisocyanate include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, tetradecamethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, tetra And methyl hexane diisocyanate. Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate and cyclohexylmethane diisocyanate. Examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, diphenylene-4,4′-diisocyanate, 4,4′-diisocyanato-3,3′-dimethyldiphenyl, 3 -Methyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenyl ether-4,4'-diisocyanate and the like. Examples of the araliphatic diisocyanate include α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate. Examples of isocyanurates include tris-isocyanatoalkyl-isocyanurate and triisocyanatocycloalkyl-isocyanurate. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネート(PIC)と、活性水素基含有ポリエステル樹脂(例えば水酸基含有ポリエステル樹脂)とを反応させる際の混合比率としては、ポリイソシアネート(PIC)におけるイソシアネート基[NCO]と水酸基含有ポリエステル樹脂における水酸基[OH]との混合当量比([NCO]/[OH])が、通常、5/1〜1/1であるのが好ましく、4/1〜1.2/1でるのがより好ましく、3/1〜1.5/1であるのが特に好ましい。何故なら、イソシアネート基[NCO]が、5を超えると、低温定着性が悪化することがあり、1未満であると、耐オフセット性が悪化することがあるからである。 As a mixing ratio when the polyisocyanate (PIC) is reacted with an active hydrogen group-containing polyester resin (for example, a hydroxyl group-containing polyester resin), an isocyanate group [NCO] in the polyisocyanate (PIC) and a hydroxyl group in the hydroxyl group-containing polyester resin [ The mixing equivalent ratio with [OH] ([NCO] / [OH]) is usually preferably 5/1 to 1/1, more preferably 4/1 to 1.2 / 1. It is particularly preferably 1 to 1.5 / 1. This is because if the isocyanate group [NCO] exceeds 5, low-temperature fixability may deteriorate, and if it is less than 1, offset resistance may deteriorate.
ポリイソシアネート(PIC)のイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.5〜40質量%が好ましく、1〜30質量%がより好ましく、2〜20質量%がさらに好ましい。何故なら、含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化し、耐熱保存性と低温定着性とを両立させることが困難になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化するからである。 There is no restriction | limiting in particular as content in the isocyanate group containing polyester prepolymer (A) of polyisocyanate (PIC), Although it can select suitably according to the objective, For example, 0.5-40 mass% is preferable, 1-30 mass% is more preferable, and 2-20 mass% is further more preferable. This is because, when the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance is deteriorated, and it may be difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, and exceeds 40% by mass. This is because the low-temperature fixability deteriorates.
イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)の1分子当たりに含まれるイソシアネート基の平均数としては、1以上が好ましく、1.2〜5がより好ましく、1.5〜4がより好ましい。何故なら、イソシアネート基の平均数が1未満であると、ウレア結合生成基で変性されているポリエステル樹脂(RMPE)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化するからである。
活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体の重量平均分子量(Mw)としては、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による分子量分布で、3,000〜40,000が好ましく、4,000〜30,000がより好ましい。何故なら、重量平均分子量(Mw)が、3,000未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、40,000を超えると、低温定着性が悪化することがあるからである。
As an average number of the isocyanate groups contained per molecule of the isocyanate group-containing polyester prepolymer (A), 1 or more is preferable, 1.2 to 5 is more preferable, and 1.5 to 4 is more preferable. This is because if the average number of isocyanate groups is less than 1, the molecular weight of the polyester resin (RMPE) modified with urea bond-forming groups is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The weight average molecular weight (Mw) of the binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is a molecular weight distribution by GPC (gel permeation chromatography) soluble in tetrahydrofuran (THF) and is 3,000. -40,000 is preferable, and 4,000-30,000 is more preferable. This is because when the weight average molecular weight (Mw) is less than 3,000, the heat resistant storage stability may be deteriorated, and when it exceeds 40,000, the low temperature fixability may be deteriorated.
ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による分子量分布の測定は、例えば、以下のようにして行うことができる。すなわち、まず、40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定させ、この温度でカラム溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、試料濃度を0.05〜0.6質量%に調整した樹脂のテトラヒドロフラン試料溶液を50〜200μl注入して測定する。試料における分子量の測定に当たっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical Co.又は東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106、及び4.48×106のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いることが好ましい。なお、検出器としてはRI(屈折率)検出器を用いることができる。 The molecular weight distribution can be measured by gel permeation chromatography (GPC), for example, as follows. That is, first, the column was stabilized in a 40 ° C. heat chamber, and at this temperature, tetrahydrofuran (THF) was flowed as a column solvent at a flow rate of 1 ml / min to adjust the sample concentration to 0.05 to 0.6% by mass. Measurement is performed by injecting 50 to 200 μl of a tetrahydrofuran sample solution of the resin. In measuring the molecular weight of the sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of the calibration curve prepared by several monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, Pressure Chemical Co. Alternatively, Toyo Soda Kogyo's molecular weight is 6 × 10 2 , 2.1 × 10 2 , 4 × 10 2 , 1.75 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3.9 × 10 5 , 8.6. It is preferable to use those of × 10 5 , 2 × 10 6 , and 4.48 × 10 6 and use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector can be used as the detector.
(その他の成分)
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、着色剤、離型剤、帯電制御剤、無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等が挙げられる。
(Other ingredients)
The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, colorants, mold release agents, charge control agents, inorganic fine particles, fluidity improvers, cleaning improvers, magnetic properties, and the like. Materials, metal soaps, and the like.
(着色剤)
本発明に使用するトナー用の着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Coloring agent)
The colorant for the toner used in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), Cadmium yellow, Yellow iron oxide, Ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Sand, Red Zhu , Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Par Nent Red 4R, Para Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Chi Indigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-free Phthalocyanine Blue Phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), indigo, ultramarine, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, Zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green Examples include lean gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and litbon. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
着色剤のトナーにおける含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜15質量%が好ましく、3〜10質量%がより好ましい。着色剤の含有量が、1質量%未満であると、トナーの着色力の低下が見られ、15質量%を超えると、トナー中での顔料の分散不良が起こり、着色力の低下、及びトナーの電気特性の低下を招くことがある。 There is no restriction | limiting in particular in content in the toner of a coloring agent, Although it can select suitably according to the objective, 1-15 mass% is preferable and 3-10 mass% is more preferable. When the content of the colorant is less than 1% by mass, a reduction in the coloring power of the toner is observed. When the content exceeds 15% by mass, poor pigment dispersion occurs in the toner, resulting in a reduction in the coloring power, and the toner. The electrical characteristics may be degraded.
着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ポリエステル、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, polyester, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate, polybutyl Methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic hydrocarbon resin, alicyclic Examples thereof include hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffin waxes. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記スチレン又はその置換体の重合体としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン、等が挙げられる。前記スチレン系共重合体としては、例えば、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレンービニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレンーアクリロニトリルーインデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、等が挙げられる。 Examples of the polymer of styrene or a substituted product thereof include polyester resin, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyl toluene, and the like. Examples of the styrene copolymer include a styrene-p-chlorostyrene copolymer, a styrene-propylene copolymer, a styrene-vinyltoluene copolymer, a styrene-vinylnaphthalene copolymer, and a styrene-methyl acrylate copolymer. Polymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene- Butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene N-acrylonitrile-indene copolymer, Styrene - maleic acid copolymer, styrene - maleic acid ester copolymer, and the like.
マスターバッチは、マスターバッチ用樹脂と、着色剤とを高せん断力をかけて混合又は混練して製造することができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶媒を添加することが好ましい。また、いわゆるフラッシング法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができ、乾燥する必要がない点で好適である。このフラッシング法は、着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶媒とともに混合又は混練し、着色剤を樹脂側に移行させて水分及び有機溶媒成分を除去する方法である。前記混合又は混練には、例えば、三本ロールミル等の高せん断分散装置が好適に用いられる。 The master batch can be produced by mixing or kneading a resin for a master batch and a colorant with a high shear force. At this time, it is preferable to add an organic solvent in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, the so-called flushing method is preferable in that the wet cake of the colorant can be used as it is, and there is no need to dry it. This flushing method is a method in which an aqueous paste containing water of a colorant is mixed or kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. For the mixing or kneading, for example, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.
(離型剤)
離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、融点が50〜120℃の低融点の離型剤が好ましい。低融点の離型剤は、前記樹脂と分散されることにより、離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これによりオイルレス(定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布しない)でもホットオフセット性が良好である。
離型剤としては、例えば、ロウ類、ワックス類、等が好適に挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、例えば、カルナウバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス;などの天然ワックスが挙げられる。また、これら天然ワックスのほか、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス;などが挙げられる。更に、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド;低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等);側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子、などを用いてもよい。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(Release agent)
There is no restriction | limiting in particular as a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, The low melting-point mold release agent whose melting | fusing point is 50-120 degreeC is preferable. The low melting point release agent, when dispersed with the resin, effectively acts as a release agent between the fixing roller and the toner interface, thereby preventing oilless (a release agent such as oil on the fixing roller). Even if it is not applied), the hot offset property is good.
Preferable examples of the release agent include waxes and waxes. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, and rice wax; animal waxes such as beeswax and lanolin; mineral waxes such as ozokerite and cercin; paraffin and microcrystalline And natural waxes such as petroleum waxes such as Petrolatum; In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax; synthetic waxes such as esters, ketones and ethers; Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbons; poly-n-stearyl methacrylate, poly-n-lauryl which are low molecular weight crystalline polymer resins A homopolymer or copolymer of a polyacrylate such as methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.); a crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain, or the like may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、50〜120℃が好ましく、60〜90℃がより好ましい。融点が、50℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、120℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0〜40質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。 There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 50-120 degreeC is preferable and 60-90 degreeC is more preferable. If the melting point is less than 50 ° C., the wax may adversely affect the heat-resistant storage stability, and if it exceeds 120 ° C., a cold offset may easily occur during fixing at a low temperature. The melt viscosity of the release agent is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the wax. When the melt viscosity is less than 5 cps, the releasability may be lowered, and when it exceeds 1,000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may not be obtained. There is no restriction | limiting in particular as content in the said toner of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 0-40 mass% is preferable and 3-30 mass% is more preferable. When the content exceeds 40% by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated.
(帯電制御剤)
帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のもの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Charge control agent)
The charge control agent is not particularly limited and may be appropriately selected from known materials according to the purpose. For example, a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a chromium-containing metal complex dye, a molybdate chelate pigment, Rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus alone or compounds thereof, tungsten alone or compounds thereof, fluorine activators, metal salts of salicylic acid, And metal salts of salicylic acid derivatives. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
帯電制御剤は、市販品を使用してもよく、該市販品としては、例えば、ニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物、等が挙げられる。 A commercially available product may be used as the charge control agent. Examples of the commercially available product include bontron 03 of a nigrosine dye, bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, bontron S-34 of a metal-containing azo dye, O-naphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E-84, phenolic condensate E-89 (above, manufactured by Orient Chemical Industries), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 ( As mentioned above, Hoechst Co., Ltd.), LRA-901, LR-147 (Nippon Kabushiki Kaisha) which is a boron complex -Lit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, and other polymer compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts.
帯電制御剤を内層に存在するトナー粒子本体中の樹脂相に選択的に含有させることで、感光体、キャリア等の他の部材への帯電制御剤のスペントを抑制させることができる。本発明のトナーの製造方法では、帯電制御剤の配置を比較的自由に設計することがあり、各々の画像形成プロセスに応じて任意の配置を取ることが出来る。 By selectively containing the charge control agent in the resin phase in the toner particle main body existing in the inner layer, the spent of the charge control agent on other members such as a photoreceptor and a carrier can be suppressed. In the toner manufacturing method of the present invention, the arrangement of the charge control agent may be designed relatively freely, and an arbitrary arrangement may be taken according to each image forming process.
帯電制御剤のトナーに対する含有量としては、前記樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法等により異なり、一概に規定することができないが、例えば、結着樹脂100質量部に対し、0.1〜10質量部が好ましく、0.2〜5質量部がより好ましい。帯電制御剤の含有量が、0.1質量部未満であると、帯電制御性が得られないことがあり、10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きくなりすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させて、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や画像濃度の低下を招くことがある。 The content of the charge control agent with respect to the toner varies depending on the type of the resin, the presence or absence of the additive, the dispersion method, and the like, and cannot be generally specified. -10 mass parts is preferable, and 0.2-5 mass parts is more preferable. When the content of the charge control agent is less than 0.1 parts by mass, the charge controllability may not be obtained. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner becomes too large, By reducing the effect, the electrostatic attraction force with the developing roller may increase, leading to a decrease in developer fluidity and a decrease in image density.
(流動性向上剤)
流動性向上剤とは、表面処理を行って疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止する剤のことであり、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、等が挙げられる。シリカ、酸化チタンは、このような流動性向上剤により表面処理行い、疎水性シリカ、疎水性酸化チタンとして使用するのが特に好ましい。
(Fluidity improver)
A fluidity improver is an agent that increases surface hydrophobicity by surface treatment and prevents deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, a silane coupling agent, a silylating agent, and a fluoride are used. Silane coupling agents having an alkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils, and the like. Silica and titanium oxide are particularly preferably subjected to surface treatment with such a fluidity improver and used as hydrophobic silica and hydrophobic titanium oxide.
(クリーニング性向上剤)
クリーニング性向上剤は、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためにトナーに添加される剤のことであり、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合により製造されたポリマー微粒子、などが挙げられる。ポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭いものが好ましく、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好適である。
(Cleaning improver)
The cleaning property improving agent is an agent added to the toner in order to remove the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium. For example, fatty acid such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, etc. Examples thereof include polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as metal salts, polymethyl methacrylate fine particles, and polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution, and those having a volume average particle size of 0.01 to 1 μm are suitable.
(層状無機鉱物)
必要に応じてトナー中に層状無機鉱物を含有させてもよい。層状無機鉱物は厚さ数nmの層が重ね合わさってできている無機鉱物の事を言い、有機物イオンで変性するとはその層間に存在するイオンに有機物イオンを導入することを言う。具体的には、特表2003−515795号公報、特表2006−500605号公報及び特表2006−503313号公報に述べられている。これを広義にはインターカレーションという。層状無機鉱物としては、スメクタイト族(モンモリロナイト、サポナイトなど)、カオリン族(カオリナイトなど)、マガディアイト、カネマイトが知られている。変性層状無機鉱物はその変性された層状構造により親水性が高い。その為、層状無機鉱物を変性すること無しに水系媒体中に分散して造粒するトナーに用いると、水系媒体中に層状無機鉱物が移行し、トナーを異形化することが出来ないが、変性することにより、親水性が高くなり、かかる変性層状無機鉱物は、トナーの製造時に微細化すると共に異形化し、トナー粒子の表面部分に特に多く存在し、電荷調節機能を果たすと共に、低温定着にも貢献する。このとき、トナー材料中の変性層状無機鉱物の含有量は、0.05〜5質量%であることが好ましい。
(Layered inorganic mineral)
If necessary, a layered inorganic mineral may be contained in the toner. A layered inorganic mineral refers to an inorganic mineral formed by overlapping layers having a thickness of several nanometers, and modifying with organic ions means introducing organic ions into ions existing between the layers. Specifically, it is described in JP-T-2003-515795, JP-T-2006-500605, and JP-T-2006-503313. This is called intercalation in a broad sense. As the layered inorganic mineral, smectite group (montmorillonite, saponite, etc.), kaolin group (kaolinite, etc.), magadiite, and kanemite are known. The modified layered inorganic mineral is highly hydrophilic due to its modified layered structure. Therefore, when used in toners that are dispersed in an aqueous medium and granulated without modifying the layered inorganic mineral, the layered inorganic mineral migrates into the aqueous medium and the toner cannot be deformed. By doing so, the hydrophilicity becomes high, and such a modified layered inorganic mineral becomes finer and deformed during the production of the toner, and is particularly present in the surface portion of the toner particle, and it functions as a charge control and also at low temperature fixing. To contribute. At this time, the content of the modified layered inorganic mineral in the toner material is preferably 0.05 to 5% by mass.
本発明に用いるで変性層状無機鉱物は、スメクタイト系の基本結晶構造を持つものを有機カチオンで変性したものが望ましい。また、層状無機鉱物の2価金属の一部を3価の金属に置換することにより、金属アニオンを導入することが出来る。しかし、金属アニオンを導入すると親水性が高いため、金属アニオンの少なくとも一部を有機アニオンで変性した層状無機化合物が望ましい。 The modified layered inorganic mineral used in the present invention is preferably a layered smectite-based basic crystal structure modified with an organic cation. Moreover, a metal anion can be introduce | transduced by substituting a part of bivalent metal of a layered inorganic mineral for a trivalent metal. However, since a hydrophilic property is high when a metal anion is introduced, a layered inorganic compound in which at least a part of the metal anion is modified with an organic anion is desirable.
前記層状無機鉱物が有するイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の、有機物イオン変性剤としては第4級アルキルアンモニウム塩、フォスフォニウム塩やイミダゾリウム塩などが挙げられるが、第4級アルキルアンモニウム塩が望ましい。前記第4級アルキルアンモニウムとしては、トリメチルステアリルアンモニウム、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム、ジメチルオクタデシルアンモニウム、オレイルビス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムなどが挙げられる。 Examples of the organic ion modifier of the layered inorganic mineral obtained by modifying at least part of the ions of the layered inorganic mineral with organic ions include quaternary alkyl ammonium salts, phosphonium salts and imidazolium salts. A quaternary alkyl ammonium salt is desirable. Examples of the quaternary alkylammonium include trimethylstearylammonium, dimethylstearylbenzylammonium, dimethyloctadecylammonium, oleylbis (2-hydroxyethyl) methylammonium and the like.
前記有機物イオン変性剤としては、さらに分岐、非分岐または環状アルキル(C1〜C44)、アルケニル(C1〜C22)、アルコキシ(C8〜C32)、ヒドロキシアルキル(C2〜C22)、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等を有する硫酸塩、スルフォン酸塩、カルボン酸塩、またはリン酸塩が挙げられる。エチレンオキサイド骨格を持ったカルボン酸が望ましい。 Examples of the organic ion modifier include branched, unbranched or cyclic alkyl (C1-C44), alkenyl (C1-C22), alkoxy (C8-C32), hydroxyalkyl (C2-C22), ethylene oxide, propylene oxide, and the like. Sulfates, sulfonates, carboxylates, or phosphates having A carboxylic acid having an ethylene oxide skeleton is desirable.
層状無機鉱物を少なくとも一部を有機物イオンで変性することにより、適度な疎水性を持ち、トナー組成物及び/又はトナー組成物前駆体を含む油相が非ニュ−トニアン粘性を持ち、トナーを異形化することが出来る。このとき、トナー材料中の一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の含有量は、0.05〜5質量%であることが好ましい。
一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物は、適宜選択することができるが、モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライト、アタパルジャイト、セピオライト及びこれらの混合物等が挙げられる。中でも、トナー特性に影響を与えず、容易に粘度調整ができ、添加量を少量とすることができることから有機変性モンモリロナイト又はベントナイトが好ましい。
By modifying at least part of the layered inorganic mineral with organic ions, it has moderate hydrophobicity, the oil phase containing the toner composition and / or toner composition precursor has non-Nutnian viscosity, and the toner is deformed Can be At this time, the content of the layered inorganic mineral obtained by modifying a part of the toner material with organic ions is preferably 0.05 to 5% by mass.
The layered inorganic mineral partially modified with organic ions can be appropriately selected, and examples thereof include montmorillonite, bentonite, hectorite, attapulgite, sepiolite, and mixtures thereof. Among these, organically modified montmorillonite or bentonite is preferable because the viscosity can be easily adjusted without affecting the toner characteristics and the addition amount can be reduced.
一部を有機物カチオンで変性した層状無機鉱物の市販品としては、Bentone 3、Bentone 38、Bentone 38V(以上、レオックス社製)、チクソゲルVP(United catalyst社製)、クレイトン34、クレイトン40、クレイトンXL(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18ベントナイト;Bentone27(レオックス社製)、チクソゲルLG(United catalyst社製)、クレイトンAF、クレイトンAPA(以上、サザンクレイ社製)等のステアラルコニウムベントナイト;クレイトンHT、クレイトンPS(以上、サザンクレイ社製)等のクオタニウム18/ベンザルコニウムベントナイトが挙げられる。特に好ましいのはクレイトンAF、クレイトンAPAがあげられる。また一部を有機アニオンで変性した層状無機鉱物としてはDHT−4A(協和化学工業社製)に下記一般式(3)で表される有機アニオンで変性させたものが特に好ましい。下記一般式(3)は例えばハイテノール330T(第一工業製薬社製)が挙げられる。
R1(OR2)nOSO3M ・・・ 一般式(3)
[式中、R1は炭素数13を有するアルキル基、R2は炭素数2から6を有するアルキレン基を表す。nは2から10の整数を表し、Mは1価の金属元素を表す]
Commercially available layered inorganic minerals partially modified with organic cations include Bentone 3, Bentone 38, Bentone 38V (above, manufactured by Leox), Thixogel VP (manufactured by United catalyst), Kraton 34, Kraton 40, Kraton XL Quartium 18 bentonite such as (made by Southern Clay), and stearalkonium bentonite such as Bentone 27 (made by Leox), Thixogel LG (made by United catalyst), Clayton AF, Clayton APA (made by Southern Clay) Examples include quaternium 18 / benzalkonium bentonite such as Clayton HT and Clayton PS (manufactured by Southern Clay). Particularly preferred are Clayton AF and Clayton APA. Further, as the layered inorganic mineral partially modified with an organic anion, a layer modified with an organic anion represented by the following general formula (3) in DHT-4A (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) is particularly preferable. The following general formula (3) includes, for example, Hytenol 330T (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).
R 1 (OR 2 ) nOSO 3 M: General formula (3)
[Wherein, R 1 represents an alkyl group having 13 carbon atoms, and R 2 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. n represents an integer of 2 to 10, and M represents a monovalent metal element]
変性層状無機鉱物を用いることにより、適度な疎水性を持ち、これを有するトナーの製造過程においてトナー組成物を含む油相が非ニュートニアン粘性を持ち、トナーを異形化することが出来る。 By using the modified layered inorganic mineral, it has moderate hydrophobicity, and the oil phase containing the toner composition has a non-Newtonian viscosity in the production process of the toner having this, and the toner can be deformed.
(無機微粒子)
無機微粒子は、トナー粒子に流動性、現像性、帯電性等を付与するための外添剤として使用する。この無機微粒子としては、一次粒子が複数個合着して二次粒子を形成した無機微粒子(A)を含有していることが重要である。このようは無機微粒子(A)としては、以下の合着シリカが好ましい。また、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができる無機微粒子、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、等を併用することができる。無機微粒子(A)は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Inorganic fine particles)
The inorganic fine particles are used as an external additive for imparting fluidity, developability, chargeability and the like to the toner particles. It is important that the inorganic fine particles contain inorganic fine particles (A) in which a plurality of primary particles are fused to form secondary particles. Thus, as the inorganic fine particles (A), the following fused silica is preferable. In addition, inorganic fine particles that can be appropriately selected from known ones according to the purpose, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide , Silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, etc. Can be used together. An inorganic fine particle (A) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
合着シリカはシリカおよび/または溶融シリカの1次粒子同士を処理剤を用いて化学結合させることにより、2次凝集させたシリカのことを合着シリカという。
本発明で用いる合着シリカは、結晶シリカおよび/または溶融シリカの1次粒子同士を処理剤を用いて化学結合させることにより調製するが、上記処理剤としては、アルコキシシラン類、シラン系カツプリング剤、クロロシラン類、シラザン類などのシラン系処理剤または液状エポキシ樹脂などのエポキシ系処理剤が好ましく用いられる。
アルコキシシラン類、シラン系カツプリング剤などのシラン系処理剤を用いてシリカ1次粒子を処理した場合には、シリカ1次粒子に結合するシラノール基とシラン系処理剤に結合するアルコキシ基が反応し、脱アルコールにより新たなSi−O−Si結合を形成する。
The fused silica is referred to as fused silica by chemically agglomerating primary particles of silica and / or fused silica with a treating agent to cause secondary aggregation.
The fused silica used in the present invention is prepared by chemically bonding primary particles of crystalline silica and / or fused silica using a treating agent. Examples of the treating agent include alkoxysilanes and silane coupling agents. Silane type processing agents such as chlorosilanes and silazanes or epoxy type processing agents such as liquid epoxy resins are preferably used.
When the silica primary particles are treated with a silane treatment agent such as alkoxysilanes or silane coupling agents, silanol groups bonded to the silica primary particles react with alkoxy groups bonded to the silane treatment agent. A new Si—O—Si bond is formed by dealcoholization.
すなわち下式に示すようにシリカ1次粒子はシラン系処理剤を介して、化学結合により2次凝集する。
クロロシラン類を用いてシリカ1次粒子を処理した場合には、クロロシラン類のクロル基とシリカ1次粒子に結合するシラノール基が脱塩化水素反応により新たなSi−O−Si結合を、また系が水に共存する場合には、まずクロロシラン類が水に加水分解してシラノール基を生成し、該シラノール基とシリカ1次粒子に結合するシラノール基が脱水反応によりそれぞれ新たなSi−O−Si結合を生成して2次凝集する。
またシラザン類はアミノ基とシリカ1次粒子に結合するシラノール基が脱アンモニアすることにより、新たなSi−O−Si結合を生成して2次凝集する。
When the silica primary particles are treated with chlorosilanes, the chloro group of the chlorosilanes and the silanol group bonded to the silica primary particles form a new Si-O-Si bond by the dehydrochlorination reaction. When coexisting with water, chlorosilanes first hydrolyze into water to form silanol groups, and the silanol groups and the silanol groups bonded to the silica primary particles are each subjected to a new Si-O-Si bond by a dehydration reaction. To produce secondary agglomeration.
Silazanes form a new Si—O—Si bond and secondary agglomerate when the amino group and the silanol group bonded to the silica primary particles are deammoniated.
一方、エポキシ系処理剤を用いてシリカ1次粒子を処理した場合には、シリカ1次粒子に結合するシラノール基が、エポキシ系処理剤のエポキシ基酸素原子およびエポキシ基に結合する炭素原子を付加し、新たなSi−O−C結合を形成する。
すなわち下式に示すようにシリカ1次粒子はエポキシ系処理剤を介して、化学結合により2次凝集する。
That is, as shown in the following formula, the silica primary particles are secondarily aggregated by a chemical bond via an epoxy-based treatment agent.
本発明で用いる合着シリカは、1次粒子であるシリカを調製後に、該シリカを上記のシラン系処理剤またはエポキシ系処理剤を用いた処理により合着シリカを調製してエポキシ樹脂の充填剤として用いてもよいが、例えばゾルゲル法でシリカを合成する際に、上記のシラン系処理剤またはエポキシ系処理剤を共存させて、一段反応にて合着シリカを調製してもよい。 The fused silica used in the present invention is prepared by preparing silica as primary particles, and then preparing fused silica by treating the silica with the above-described silane-based treatment agent or epoxy-based treatment agent to fill the epoxy resin. However, for example, when silica is synthesized by a sol-gel method, a fused silica may be prepared by a one-step reaction in the presence of the silane-based treatment agent or epoxy-based treatment agent.
また処理剤としての使用は、生成するSi−O−Si結合の方がSi−O−C結合よりも熱に対して安定であるため、シラン系処理剤の方がエポキシ系処理剤よりも望ましい。上記のシラン系処理剤であるアルコキシシラン類としては、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジフエニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどが挙げられる。 In addition, since the Si—O—Si bond to be produced is more stable to heat than the Si—O—C bond, the silane-based treatment agent is preferable to the epoxy-based treatment agent. . Specific examples of alkoxysilanes that are the silane-based treatment agents include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, Examples include methyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and decyltrimethoxysilane.
また、上記のシラン系処理剤であるシラン系カツプリング剤としては、具体的には、γ−アミノプロピルトルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシランなどが挙げられる。 Specific examples of the silane coupling agent that is the silane treatment agent include γ-aminopropyltoluethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. , Γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, and the like.
さらに、上記のアルコキシシラン類またはシラン系カツプリング剤以外のシラン系処理剤としては、具体的にビニルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、メチルフエニルジクロロシラン、フエニルトリクロロシラン、N,N′−ビス(トリメチルシリル)ウレア、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、ジメチルトリメチルシリルアミン、ヘキサメチルジシラザン、サイクリツクシラザン混合物などが挙げられる。 Further, as silane-based treatment agents other than the above alkoxysilanes or silane-based coupling agents, specifically, vinyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, methylvinyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, phenyltrichlorosilane, N, Examples thereof include N′-bis (trimethylsilyl) urea, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, dimethyltrimethylsilylamine, hexamethyldisilazane, and cyclosilazane mixture.
上記のエポキシ系処理剤としては、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。 Specific examples of the epoxy-based treatment agent include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolak type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, Examples thereof include glycidylamine type epoxy resins and alicyclic epoxy resins.
本発明で用いる合着シリカは、結晶シリカおよび/または溶融シリカの1次粒子を、上記の処理剤を用いて化学結合させて調製するが、その処理は、まずシリカ1次粒子と処理剤を質量比で100:0.01〜100:50にて公知の混合機、たとえばスプレードライヤーなど用いて混合する。
その際、処理助剤として、たとえば水または1%酢酸水溶液などを適宜加えてもよい。
シリカ1次粒子と処理剤の混合物を、次いで焼成するが、その焼成温度は100〜2500℃の温度範囲から選ばれる。
また焼成時間は0.5〜30時間でよい。
The fused silica used in the present invention is prepared by chemically bonding primary particles of crystalline silica and / or fused silica using the above-mentioned treatment agent. The treatment is performed by first combining the primary silica particles and the treatment agent. The mixing is performed at a mass ratio of 100: 0.01 to 100: 50 using a known mixer such as a spray dryer.
At that time, for example, water or a 1% aqueous acetic acid solution may be appropriately added as a processing aid.
The mixture of the silica primary particles and the treating agent is then fired, and the firing temperature is selected from a temperature range of 100 to 2500 ° C.
The firing time may be 0.5 to 30 hours.
シリカの合着度は、一次粒子径の調整、処理剤の種類および量並びに処理条件によって任意に制御できる。
すなわち、凝集力はエポキシ系処理剤よりもシラン系処理剤を用いた方が、また処理剤の量をシリカ1次粒子に対して増加させた方が、また、焼成温度が高い方がそれぞれ強くすることができ、合着度が高くなる傾向にある。一方で、焼成時間を延ばすことで非合着粒子の割合を低減することができる。しかしながら、過剰な時間延長は合着粒子同士の凝集を助長し、トナーへの付着性に問題が出る恐れが生じる。
The degree of coalescence of silica can be arbitrarily controlled by adjusting the primary particle diameter, the type and amount of the treatment agent, and the treatment conditions.
That is, the cohesive strength is stronger when a silane-based treatment agent is used than when an epoxy-based treatment agent is used, when the amount of the treatment agent is increased with respect to primary silica particles, and when the firing temperature is higher. And the degree of adhesion tends to be high. On the other hand, the proportion of non-fused particles can be reduced by extending the firing time. However, excessive time extension promotes agglomeration of the coalesced particles, which may cause a problem in adhesion to the toner.
無機微粒子(A)の添加量はトナー100質量部(以下部)に対して、1.0〜3.0部が望ましく、さらに1.5〜2.5部がより好ましい。1.0部よりも少ない場合、十分なスペーサー効果が得られず、外部ストレスによる埋没を抑制しにくい。一方、3.0部よりも多い場合、離脱量が大きくなり、感光体フィルミングやクリーニングブレードのびびりなどの不良への原因になることが懸念される。 The addition amount of the inorganic fine particles (A) is desirably 1.0 to 3.0 parts, more preferably 1.5 to 2.5 parts, with respect to 100 parts by mass (hereinafter, “parts”) of the toner. When the amount is less than 1.0 part, a sufficient spacer effect cannot be obtained and it is difficult to suppress burial due to external stress. On the other hand, if it is more than 3.0 parts, there is a concern that the amount of separation becomes large, which may cause defects such as photoconductor filming and chattering of the cleaning blade.
(無機微粒子(A)と併用する無機微粒子)
本発明のトナーは、流動性や現像性、帯電性を補助するために他の無機微粒子を併用してもよい。
併用する無機微粒子としては、一次粒子径は、5nm〜70nmであることが好ましく、特に5nm〜50nmであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5質量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0質量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
(Inorganic fine particles used in combination with inorganic fine particles (A))
The toner of the present invention may be used in combination with other inorganic fine particles in order to assist fluidity, developability and chargeability.
As the inorganic fine particles to be used in combination, the primary particle diameter is preferably 5 nm to 70 nm, and particularly preferably 5 nm to 50 nm. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5% by mass of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by mass. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[本発明のトナーの製造方法]
本発明のトナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉砕法や重合法である乳化凝集法や溶解懸濁法などが挙げられるが、小粒径化、Dv/Dnの小さいトナーを得る為には溶解懸濁法が好適に用いられる。
[Method for Producing Toner of the Present Invention]
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a pulverization method and a polymerization method such as an emulsion aggregation method and a dissolution suspension method. In order to obtain a toner having a small particle size and a small Dv / Dn, a dissolution suspension method is preferably used.
各々の製法として具体的には以下のようにして製造する。
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融・混練し、粉砕、分級等することにより、前記トナーの母体粒子を得る方法である。
なお、該粉砕法の場合、前記トナーの平均円形度を0.97〜1.0の範囲にする目的で、得られたトナーの母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。
この場合、該機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョンなどの装置を用いて前記トナーの母体粒子に付与することができる。
Specifically as each manufacturing method, it manufactures as follows.
The pulverization method is, for example, a method of obtaining the toner base particles by melting and kneading the toner material, pulverizing, classifying and the like.
In the case of the pulverization method, for the purpose of setting the average circularity of the toner in the range of 0.97 to 1.0, the shape is controlled by applying a mechanical impact force to the obtained toner base particles. May be.
In this case, the mechanical impact force can be applied to the toner base particles using a device such as a hybridizer or mechanofusion.
水系造粒トナーはとしては、乳化凝集法や溶解懸濁法などが挙げられ、それぞれ以下のように製造される。
<乳化凝集法>
少なくともトナー組成物又はトナー組成物前駆体を含む油相、又はモノマー相を、水系媒体に分散及び/又は乳化して造粒するトナーとして乳化重合凝集法がある。
Examples of the water-based granulated toner include an emulsion aggregation method and a dissolution suspension method, which are manufactured as follows.
<Emulsion aggregation method>
There is an emulsion polymerization aggregation method as a toner for granulating by dispersing and / or emulsifying an oil phase or a monomer phase containing at least a toner composition or a toner composition precursor in an aqueous medium.
乳化重合凝集融合法は、乳化重合法で調製した樹脂粒子分散液と、別途用意した少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物、着色剤分散液と、必要に応じ離型剤分散液を混合し、少なくとも樹脂粒子と少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物と着色剤とを凝集させて、凝集粒子を形成する凝集粒子分散液の調製工程(以下「凝集工程」と称することがある)、及び凝集粒子を加熱融合してトナー粒子を形成する工程(以下「融合工程」と称することがある)を含む。 The emulsion polymerization agglomeration and fusion method comprises a resin particle dispersion prepared by an emulsion polymerization method, a layered inorganic mineral obtained by modifying at least a part prepared separately with organic ions, a colorant dispersion, and a release agent dispersion as necessary. A step of preparing an agglomerated particle dispersion (hereinafter referred to as “aggregation step”) by mixing and aggregating at least resin particles and a layered inorganic mineral at least partially modified with organic ions and a colorant to form aggregated particles. And a step of heating and coalescing the aggregated particles to form toner particles (hereinafter sometimes referred to as a “fusion step”).
凝集工程においては、樹脂粒子分散液、前記少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物、前記着色剤分散液、必要に応じて離型剤分散液を互いに混合し、樹脂粒子などを凝集して凝集粒子を形成する。凝集粒子はヘテロ凝集等により形成され、その際に凝集粒子の安定化、粒径/粒度分布制御を目的として、凝集粒子とは極性が異なるイオン性界面活性剤や、金属塩等の一価以上の電荷を有する化合物を添加することができる。融合工程においては、凝集粒子中の樹脂のガラス転移点以上の温度に加熱して溶融する。 In the aggregating step, the resin particle dispersion, the layered inorganic mineral obtained by modifying at least a part of the organic ions, the colorant dispersion, and if necessary, the release agent dispersion are mixed with each other to aggregate the resin particles. To form agglomerated particles. Aggregated particles are formed by hetero-aggregation, etc., and at that time, for the purpose of stabilizing the aggregated particles and controlling the particle size / particle size distribution, the ionic surfactant having a polarity different from that of the aggregated particles or monovalent or more such as metal salt A compound having the following charge can be added. In the fusion step, the resin is melted by heating to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin in the aggregated particles.
前記融合工程の前段で、凝集粒子分散液にその他の微粒子分散液を添加混合して凝集粒子の表面に微粒子を均一に付着して付着粒子を形成する付着工程を設けることができる。さらに凝集粒子分散液に少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物分散液を添加混合して凝集粒子の表面に少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物を均一に付着して付着粒子を形成する付着工程を設けることができる。また、少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の付着を強固なものにするために、少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物を付着させた後に、その他の微粒子分散液を添加混合して凝集粒子の表面に微粒子を均一に付着して付着粒子を形成する付着工程を設けることができる。これらの付着粒子はヘテロ凝集等により形成される。この付着粒子分散液も上記と同様に樹脂粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して融合し、融合粒子を形成する。 In the previous stage of the fusing step, there can be provided an attaching step in which other fine particle dispersion is added to and mixed with the aggregated particle dispersion to uniformly attach the fine particles to the surface of the aggregated particles to form adhered particles. Furthermore, a layered inorganic mineral dispersion modified at least partly with organic ions is added to and mixed with the aggregated particle dispersion, and the layered inorganic mineral modified at least partly with organic ions is uniformly attached to the surface of the aggregated particles and adhered particles. An adhesion step for forming the film can be provided. Also, in order to strengthen the adhesion of layered inorganic minerals modified at least partly with organic ions, other fine particle dispersions are added after attaching layered inorganic minerals modified at least partly with organic ions An adhering step can be provided in which fine particles are uniformly adhered to the surface of the aggregated particles to form adhering particles. These adhered particles are formed by heteroaggregation or the like. Similarly to the above, this adhering particle dispersion is heated and fused to a temperature equal to or higher than the glass transition point of the resin particles to form fused particles.
融合工程で融合された融合粒子は、水系媒体中に着色融合粒子分散液として存在しており、これを洗浄工程において水系媒体から融合粒子を取り出すのと同時に、前記各工程において混入した不純物等を除去し、これを乾燥し、粉体としての静電荷像現像用トナーを得る。 The fused particles fused in the fusion step exist as a colored fused particle dispersion in the aqueous medium, and at the same time the fused particles are taken out of the aqueous medium in the washing step, the impurities mixed in the respective steps are removed. The toner is removed and dried to obtain a toner for developing an electrostatic image as powder.
洗浄工程においては、酸性、場合によっては塩基性の水を融合粒子に対して数倍の量で加えて攪拌した後、ろ過して固形分を得る。これに純水を固形分に対して数倍加えて攪拌した後、ろ過を行う。これを数回繰り返し、ろ過後のろ液のpHが約7になるまで繰り返し、着色されたトナー粒子を得る。乾燥工程においては、洗浄工程で得たトナー粒子をガラス転移点未満の温度で乾燥する。この時必要に応じて乾燥空気を循環させたり、真空条件下で加熱する等の方法がとられる。 In the washing step, acidic and possibly basic water is added in several times the amount to the fused particles and stirred, followed by filtration to obtain a solid content. The pure water is added several times to the solid content and stirred, followed by filtration. This is repeated several times until the pH of the filtrate after filtration reaches about 7, and colored toner particles are obtained. In the drying step, the toner particles obtained in the washing step are dried at a temperature below the glass transition point. At this time, it is possible to circulate dry air or heat under vacuum as necessary.
着色剤分散液、離型剤分散液のpHによる安定性等により、必ずしも塩基性条件下で安定でない場合、また樹脂粒子分散液の経時安定性の理由により、若干量の界面活性剤を用いることができる。 Use a certain amount of surfactant if it is not always stable under basic conditions due to the stability of the colorant dispersion and release agent dispersion due to pH, etc., or because of the stability over time of the resin particle dispersion. Can do.
その界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもイオン性界面活性剤が好ましく、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤がより好ましい。本発明のトナーにおいて、一般的にはアニオン性界面活性剤は分散力が強く、樹脂粒子、着色剤の分散性に優れているため、離型剤を分散させるための界面活性剤としてはカチオン性界面活性剤が有利である。非イオン性界面活性剤は、アニオン性界面活性剤又はカチオン性界面活性剤と併用されるのが好ましい。界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of such surfactants include anionic surfactants such as sulfate ester, sulfonate, phosphate, and soap; cationic surfactants such as amine salt type and quaternary ammonium salt type And nonionic surfactants such as polyethylene glycol, alkylphenol ethylene oxide adducts, and polyhydric alcohols. Among these, an ionic surfactant is preferable, and an anionic surfactant and a cationic surfactant are more preferable. In the toner of the present invention, an anionic surfactant generally has a strong dispersing power and is excellent in the dispersibility of resin particles and a colorant. Therefore, a cationic agent is used as a surfactant for dispersing a release agent. Surfactants are advantageous. The nonionic surfactant is preferably used in combination with an anionic surfactant or a cationic surfactant. Surfactant may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
アニオン性界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン類;オクチルサルフェート、ラウリルサルフェート、ラウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫酸エステル類;ラウリルスルホネート、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプピルナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネートなどのアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノオクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸アミドスルホネート等のスルホン酸塩類;ラウリルホスフェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエーテルホスフェート等のリン酸エステル類;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどのジアルキルスルホコハク酸塩類、スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム等のスルホコハク酸塩類;などが挙げられる。 Specific examples of anionic surfactants include fatty acid soaps such as potassium laurate, sodium oleate, and castor oil sodium; sulfate esters such as octyl sulfate, lauryl sulfate, lauryl ether sulfate, and nonyl phenyl ether sulfate; lauryl sulfonate , Dodecylbenzene sulfonate, triisopropyl naphthalene sulfonate, dibutyl naphthalene sulfonate and other alkyl naphthalene sulfonate sodium, naphthalene sulfonate formalin condensate, monooctyl sulfosuccinate, dioctyl sulfosuccinate, lauric acid amide sulfonate, oleic acid amide sulfonate Sulfonates: lauryl phosphate, isopropyl phosphate, nonylphenyl ether phosphate Phosphoric acid esters such as Feto; dialkyl sulfosuccinate salts such as sodium dioctyl sulfosuccinate, sulfosuccinic acid salts, such as sodium lauryl sulfosuccinate 2; and the like.
カチオン性界面活性剤の具体例としては、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン塩類;ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウムエトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類などが挙げられる。 Specific examples of the cationic surfactant include laurylamine hydrochloride, stearylamine hydrochloride, oleylamine acetate, stearylamine acetate, stearylaminopropylamine acetate, and other amine salts; lauryltrimethylammonium chloride, dilauryldimethylammonium Chloride, distearyl ammonium chloride, distearyl dimethyl ammonium chloride, lauryl dihydroxyethyl methyl ammonium chloride, oleyl bispolyoxyethylene methyl ammonium chloride, lauroylaminopropyldimethylethylammonium ethosulphate, lauroylaminopropyldimethylhydroxyethylammonium perchlorate, alkylbenzene dimethyl Ammonium chloride, alkyltri And quaternary ammonium salts such as chill ammonium chloride.
非イオン性界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンオレート等のアルキルエステル類;ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエーテル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアルキルアミン類;ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類;ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナタネ油エーテル等の植物油エーテル類;ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミエート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエステルエーテル類などが挙げられる。 Specific examples of the nonionic surfactant include alkyl ethers such as polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxy Alkyl phenyl ethers such as ethylene nonyl phenyl ether; alkyl esters such as polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene oleate; polyoxyethylene lauryl amino ether, polyoxyethylene stearyl amino ether, polyoxyethylene Alkylamines such as oleyl amino ether, polyoxyethylene soybean amino ether, polyoxyethylene beef tallow amino ether; Alkyl amides such as ethylene lauric acid amide, polyoxyethylene stearic acid amide, polyoxyethylene oleic acid amide; vegetable oil ethers such as polyoxyethylene castor oil ether and polyoxyethylene rapeseed oil ether; lauric acid diethanolamide, stearic acid Alkanolamides such as diethanolamide and oleic acid diethanolamide; sorbitan ester ethers such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate Etc.
界面活性剤の各分散液中における含有量は、本発明の特徴を阻害しない程度であれば良く、一般的には少量であり、具体的には樹脂粒子分散液の場合0.01〜1質量%程度であり、好ましくは0.02〜0.5質量%であり、より好ましくは0.1〜0.2質量%である。含有量が0.01質量%未満の場合、特に樹脂粒子分散液のpHが十分に塩基性でない状態で凝集を生じる場合がある。着色剤分散液、離型剤分散液の場合の含有量は、0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%、より好ましくは0.5〜0.2質量%である。含有量が0.01質量%未満では、凝集時に各粒子間の安定性が異なるため、特定粒子の遊離が生じるなどの問題があり、また10質量%を超えると粒子の粒度分布が広くなったり、粒子径の制御が困難になるなどの問題があり好ましくない。 The content of the surfactant in each dispersion may be a level that does not hinder the characteristics of the present invention, and is generally a small amount. Specifically, in the case of a resin particle dispersion, 0.01 to 1 mass. %, Preferably 0.02 to 0.5 mass%, more preferably 0.1 to 0.2 mass%. When the content is less than 0.01% by mass, aggregation may occur particularly when the pH of the resin particle dispersion is not sufficiently basic. The content in the case of the colorant dispersion and the release agent dispersion is 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.5 to 0.2% by mass. If the content is less than 0.01% by mass, the stability between the particles differs at the time of agglomeration, which causes problems such as the release of specific particles. If the content exceeds 10% by mass, the particle size distribution of the particles becomes wider. In addition, there are problems such as difficulty in controlling the particle diameter, which is not preferable.
本発明のトナーは、前記の樹脂、着色剤及び離型剤以外にも、目的に応じて、内添剤、帯電制御剤、無機粒体、有機粒体、滑剤、研磨材など、その他の成分の微粒子を添加させることが可能である。
内添剤としては、トナー特性としての帯電性を阻害しない程度に使用され、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、マンガン、ニッケル等の金属、合金、又はこれら金属を含有する化合物などの磁性体などが使用される。
In addition to the resin, colorant, and release agent, the toner of the present invention includes other components such as an internal additive, a charge control agent, inorganic particles, organic particles, a lubricant, and an abrasive depending on the purpose. It is possible to add the fine particles.
As an internal additive, it is used to such an extent that it does not hinder the chargeability as a toner characteristic. For example, a metal such as ferrite, magnetite, reduced iron, cobalt, manganese, nickel, an alloy, or a magnetic compound such as a compound containing these metals. The body is used.
前記のように樹脂粒子分散液、少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物分散液、着色剤分散液、及び離型剤分散液を混合するときに、着色剤の含有量は50質量%以下であれば良く、2〜40質量%の範囲が好ましい。少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物の含有量は0.05〜10質量%の範囲が好ましい。また、その他の成分の含有量は、本発明の目的を阻害しない程度であればよく、一般的には極少量であり、具体的には0.01〜5質量%範囲であり、0.5〜2質量%の範囲が好ましい。 As described above, when the resin particle dispersion, the layered inorganic mineral dispersion modified at least partially with organic ions, the colorant dispersion, and the release agent dispersion are mixed, the content of the colorant is 50% by mass. It may be below, and the range of 2-40 mass% is preferable. The content of the layered inorganic mineral at least partially modified with organic ions is preferably in the range of 0.05 to 10% by mass. In addition, the content of other components only needs to be a level that does not hinder the object of the present invention, and is generally extremely small, specifically in the range of 0.01 to 5% by mass, A range of ˜2% by mass is preferred.
本発明において、樹脂粒子分散液、少なくとも一部を有機物イオンで変性した層状無機鉱物分散液、着色剤分散液、離型剤分散液及びその他の成分の分散液の分散媒として、例えば水系媒体などが使用される。水系媒体の具体例としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコールなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。 In the present invention, as a dispersion medium for the resin particle dispersion, a layered inorganic mineral dispersion at least partially modified with organic ions, a colorant dispersion, a release agent dispersion, and a dispersion of other components, for example, an aqueous medium Is used. Specific examples of the aqueous medium include water such as distilled water and ion exchange water, alcohol, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
本発明の凝集粒子分散液を調製する工程においては、乳化剤の乳化力をpHで調整して凝集を発生させ、凝集粒子を調整することができる。同時に粒子の凝集を安定に、また迅速に、より狭い粒度分布を持つ凝集粒子を得る方法ために、凝集剤を添加しても良い。凝集剤としては一価以上の電荷を有する化合物が好ましく、具体的には、前記のイオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の水溶性界面活性剤類、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、シュウ酸等の酸類、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硝酸アルミニウム、硝酸銀、硫酸銅、炭酸ナトリウム等の無機酸の金属塩、酢酸ナトリウム、蟻酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、フタル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム等の脂肪族酸、芳香族酸の金属塩、ナトリウムフェノレート等のフェノール類の金属塩、アミノ酸の金属塩、トリエタノールアミン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の脂肪族、芳香族アミン類の無機酸塩類等が挙げられる。凝集粒子の安定性、凝集剤の熱や経時に対する安定性、洗浄時の除去を考慮するときに、無機酸の金属塩が性能、使用の点で好ましい。 In the step of preparing the aggregated particle dispersion of the present invention, the aggregated particles can be adjusted by adjusting the emulsifying power of the emulsifier with pH to generate aggregation. At the same time, an aggregating agent may be added in order to stably and rapidly aggregate the particles to obtain aggregated particles having a narrower particle size distribution. As the flocculant, a compound having a monovalent or higher charge is preferable. Specifically, water-soluble surfactants such as the above-mentioned ionic surfactants and nonionic surfactants, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, Acids such as oxalic acid, magnesium chloride, sodium chloride, aluminum sulfate, calcium sulfate, ammonium sulfate, aluminum nitrate, silver nitrate, copper sulfate, sodium carbonate and other inorganic acid metal salts, sodium acetate, potassium formate, sodium oxalate, phthalic acid Aliphatic acids such as sodium and potassium salicylates, metal salts of aromatic acids, metal salts of phenols such as sodium phenolate, metal salts of amino acids, triethanolamine hydrochloride, aniline hydrochloride and other aliphatic and aromatic amines Inorganic acid salts and the like. When considering the stability of the aggregated particles, the stability of the aggregating agent with respect to heat and time, and the removal during washing, a metal salt of an inorganic acid is preferable in terms of performance and use.
これらの凝集剤の添加量は、電荷の価数により異なるが、いずれも少量であり、一価の場合は3質量%以下、二価の場合は1質量%以下、三価の場合は0.5質量%以下程度である。凝集剤の添加量は少ない方が好ましく、価数の多い化合物の方が添加量を少なくすることができるので好適である。 The amount of these flocculants to be added varies depending on the valence of the charge, but all of them are small amounts. The monovalent is 3% by mass or less, the divalent is 1% by mass or less, and the trivalent is 0. It is about 5% by mass or less. A smaller amount of the flocculant is preferable, and a compound having a higher valence is preferable because the amount added can be reduced.
<溶解懸濁法>
本発明のトナーの製造方法においては、結着樹脂又は結着樹脂原料と着色剤とを主成分としたトナー材料を有機溶媒中に溶解又は分散させて形成した溶解物又は分散物を、水系媒体中で乳化乃至分散させて乳化乃至分散液を調製することにより所望のトナーを製造する。好ましくは、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体とを少なくとも含むトナー材料の溶解ないし分散液を、水系媒体中に乳化ないし分散させ、水系媒体中で活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体とを反応させて接着性基材を少なくとも含むトナー母体粒子を生成させることにより所望のトナーを製造する。
<Dissolution suspension method>
In the toner production method of the present invention, a solution or dispersion formed by dissolving or dispersing a binder resin or a toner material mainly composed of a binder resin raw material and a colorant in an organic solvent is used as an aqueous medium. A desired toner is produced by emulsifying or dispersing in the mixture to prepare an emulsified or dispersed liquid. Preferably, a solution or dispersion of a toner material containing at least an active hydrogen group-containing compound and a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is emulsified or dispersed in an aqueous medium. By reacting an active hydrogen group-containing compound with a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in an aqueous medium, toner base particles containing at least an adhesive substrate are produced to produce desired toner particles. Produces toner.
(トナー材料の溶解ないし分散液)
トナー材料の溶解ないし分散液は、トナー材料を溶媒に溶解ないし分散させて調製する。トナー材料としては、トナーを形成可能である限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、活性水素基含有化合物、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(プレポリマー)のいずれかを含み、さらに必要に応じて、未変性ポリエステル樹脂や、離型剤、着色剤、帯電制御剤等の上記その他の成分を含んでいてもよい。トナー材料の溶解ないし分散液は、トナー材料を有機溶媒に溶解ないし分散させて調製することが好ましい。なお、有機溶媒は、トナーの造粒時ないし造粒後に除去することが好ましい。
(Dissolution or dispersion of toner material)
The solution or dispersion of the toner material is prepared by dissolving or dispersing the toner material in a solvent. The toner material is not particularly limited as long as the toner can be formed, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the active hydrogen group-containing compound and a bond having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are available. It contains any of the resin precursors (prepolymers), and may further contain other components such as an unmodified polyester resin, a release agent, a colorant, and a charge control agent, if necessary. The toner material dissolved or dispersed liquid is preferably prepared by dissolving or dispersing the toner material in an organic solvent. The organic solvent is preferably removed during or after the toner granulation.
(有機溶媒)
トナー材料を溶解ないし分散する有機溶媒としては、トナー材料を溶解ないし分散可能な溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナーの造粒時ないし造粒後の除去の容易性の点で沸点が150℃未満のものが好ましく、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等を用いることができる。また、エステル系溶剤が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。有機溶媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、トナー材料100質量部に対し40〜300質量部が好ましく、60〜140質量部がより好ましく、80〜120質量部がさらに好ましい。なお、トナー材料の溶解ないし分散液の調製は、有機溶媒中に、活性水素基含有化合物、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体、未変性ポリエステル樹脂、離型剤、着色剤、帯電制御剤、等のトナー材料を、溶解ないし分散させることにより行うことができる。また、トナー材料の中で、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(プレポリマー)以外の成分は、後述する水系媒体の調製において、水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、トナー材料の溶解ないし分散液を水系媒体に添加する際に、溶解ないし分散液と共に水系媒体に添加してもよい。
(Organic solvent)
The organic solvent that dissolves or disperses the toner material is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve or disperse the toner material, and can be appropriately selected according to the purpose. Preferred are those having a boiling point of less than 150 ° C. from the viewpoint of ease of removal, for example, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform Monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like can be used. Further, ester solvents are preferable, and ethyl acetate is particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. There is no restriction | limiting in particular as the usage-amount of an organic solvent, Although it can select suitably according to the objective, 40-300 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of toner materials, 60-140 mass parts is more preferable, 80 -120 mass parts is more preferable. The toner material is dissolved or dispersed in an organic solvent containing an active hydrogen group-containing compound, a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, an unmodified polyester resin, and a release agent. In addition, toner materials such as a colorant and a charge control agent can be dissolved or dispersed. Further, in the toner material, components other than the binder resin precursor (prepolymer) having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are added and mixed in the aqueous medium in the preparation of the aqueous medium described later. Alternatively, when the toner material dissolved or dispersed liquid is added to the aqueous medium, it may be added to the aqueous medium together with the dissolved or dispersed liquid.
(水系媒体)
水系媒体としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、水、水と混和可能な溶剤、これらの混合物、などを用いることができるが、これらの中でも、水が特に好ましい。水と混和可能な溶剤としては、水と混和可能であれば特に制限はなく、例えば、アルコール、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類、低級ケトン類、などを用いることができる。アルコールとしては、例えば、メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等が挙げられる。また、低級ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Aqueous medium)
The aqueous medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known ones. For example, water, a solvent miscible with water, a mixture thereof, and the like can be used. Is particularly preferred. The solvent miscible with water is not particularly limited as long as it is miscible with water. For example, alcohol, dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves, lower ketones, and the like can be used. Examples of the alcohol include methanol, isopropanol, and ethylene glycol. Examples of lower ketones include acetone and methyl ethyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(乳化ないし分散)
トナー材料の溶解ないし分散液の水系媒体中への乳化ないし分散は、トナー材料の溶解ないし分散液を水系媒体中で攪拌しながら分散させることが好ましい。分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の分散機などを用いて行うことができる。分散機としては、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機などが挙げられる。このトナーの製造方法においては、乳化ないし分散の際、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体と、を伸長反応ないし架橋反応させると、接着性基材が生成する。
(Emulsification or dispersion)
The dissolution or dispersion of the toner material in the aqueous medium is preferably carried out by dispersing the toner material dissolution or dispersion in the aqueous medium while stirring. There is no restriction | limiting in particular as a dispersion method, According to the objective, it can select suitably, For example, it can carry out using a well-known disperser etc. Examples of the disperser include a low speed shear disperser and a high speed shear disperser. In this toner manufacturing method, during emulsification or dispersion, an active hydrogen group-containing compound and a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are subjected to an extension reaction or a cross-linking reaction, thereby causing adhesion. A conductive substrate is produced.
(接着性基材)
接着性基材は、紙等の記録材に対し接着性を示し、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体と、を水系媒体中で反応させてなる接着性ポリマーを含むことが好ましい。なお、公知の結着樹脂から適宜選択した結着樹脂を含んでいてもよい。接着性基材の重量平均分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、3,000以上が好ましく、5,000〜1,000,000がより好ましく、7,000〜500,000が特に好ましい。何故なら、重量平均分子量が、3,000未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがあるからである。
(Adhesive substrate)
Adhesive base material exhibits adhesion to recording materials such as paper, and reacts an active hydrogen group-containing compound with a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound in an aqueous medium. It is preferable that the adhesive polymer formed is included. Note that a binder resin appropriately selected from known binder resins may be included. There is no restriction | limiting in particular as a weight average molecular weight of an adhesive base material, Although it can select suitably according to the objective, 3,000 or more are preferable, 5,000-1,000,000 are more preferable, 7, 000 to 500,000 is particularly preferred. This is because if the weight average molecular weight is less than 3,000, the hot offset resistance may deteriorate.
接着性基材のガラス転移温度(Tg)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、30〜70℃が好ましく、40〜65℃がより好ましい。何故なら、ガラス転移温度(Tg)が30℃未満であると、トナーの耐熱保存性が悪化することがあり、70℃を超えると、低温定着性が十分でないことがあるからである。本実施形態の電子写真用トナーでは、架橋反応、伸長反応したポリエステル樹脂が共存しているので、従来のポリエステル系トナーと比較してガラス転移温度が低くても良好な保存性を示す。 There is no restriction | limiting in particular as glass transition temperature (Tg) of an adhesive base material, Although it can select suitably according to the objective, For example, 30-70 degreeC is preferable and 40-65 degreeC is more preferable. This is because if the glass transition temperature (Tg) is less than 30 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner may deteriorate, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability may not be sufficient. In the electrophotographic toner of the present embodiment, since a polyester resin subjected to a crosslinking reaction and an extension reaction coexists, good storability is exhibited even when the glass transition temperature is lower than that of a conventional polyester toner.
ガラス転移温度(Tg)は、例えば、TG−DSCシステムTAS−100(理学電機社製)を用いて、以下の方法により測定する。まず、トナー約10mgをアルミニウム製の試料容器に入れ、試料容器をホルダーユニットにのせ、電気炉中にセットする。室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min間放置し、室温まで試料を冷却して10min放置する。その後、窒素雰囲気下、150℃まで昇温速度10℃/minで加熱して示差走査熱量計(DSC)によりDSC曲線を計測する。得られたDSC曲線から、TG−DSCシステムTAS−100システム中の解析システムを用いて、ガラス転移温度(Tg)近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点からガラス転移温度(Tg)を算出する。 The glass transition temperature (Tg) is measured by the following method using, for example, a TG-DSC system TAS-100 (manufactured by Rigaku Corporation). First, about 10 mg of toner is placed in an aluminum sample container, and the sample container is placed on a holder unit and set in an electric furnace. After heating from room temperature to 150 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, the sample is left at 150 ° C. for 10 minutes, and the sample is cooled to room temperature and left for 10 minutes. Then, the DSC curve is measured with a differential scanning calorimeter (DSC) after heating to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. From the obtained DSC curve, using the analysis system in the TG-DSC system TAS-100 system, the glass transition temperature (Tg) is calculated from the contact point between the tangent line of the endothermic curve near the glass transition temperature (Tg) and the baseline. To do.
接着性基材用の樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ポリエステル系樹脂、などが特に好適である。ポリエステル系樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ウレア変性ポリエステル系樹脂、などが特に好適なものとして挙げられる。ウレア変性ポリエステル系樹脂は、活性水素基含有化合物としてのアミン類(B)と、該活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体としてのイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A)とを水系媒体中で反応させて得られる。ウレア変性ポリエステル系樹脂は、ウレア結合のほかに、ウレタン結合を含んでいてもよい。この場合、該ウレア結合と該ウレタン結合との含有モル比(ウレア結合/ウレタン結合)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が特に好ましい。何故なら、ウレア結合が10未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがあるからである。 There is no restriction | limiting in particular as resin for adhesive base materials, Although it can select suitably according to the objective, A polyester-type resin etc. are especially suitable. There is no restriction | limiting in particular as a polyester-type resin, Although it can select suitably according to the objective, For example, a urea modified polyester-type resin etc. are mentioned as a particularly suitable thing. The urea-modified polyester resin includes an amine (B) as an active hydrogen group-containing compound and an isocyanate group-containing polyester prepolymer (A) as a binder resin precursor having a site capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound. Can be obtained by reacting in an aqueous medium. The urea-modified polyester resin may contain a urethane bond in addition to the urea bond. In this case, the content molar ratio of the urea bond and the urethane bond (urea bond / urethane bond) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is 100/0 to 10/90. Preferably, 80/20 to 20/80 is more preferable, and 60/40 to 30/70 is particularly preferable. This is because if the urea bond is less than 10, the hot offset resistance may be deteriorated.
ウレア変性ポリエステル樹脂の好ましい具体例としては、以下のものが挙げられる。
(1)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物
(2)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
Preferable specific examples of the urea-modified polyester resin include the following.
(1) A polyester prepolymer obtained by reacting a polycondensate of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and isophthalic acid with isophorone diisocyanate and uread with isophorone diamine, bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and isophthalic acid Mixture with polycondensate (2) Polyester prepolymer obtained by reacting 2-condensate of bisphenol A ethylene oxide with polycondensate of isophthalic acid with isophorone diisocyanate and urea of bisphenol A ethylene oxide with 2 moles Mixtures with adducts and polycondensates of terephthalic acid
(3)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(4)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをイソホロンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(3) Bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct / bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct and a polyester prepolymer obtained by reacting a polycondensate of terephthalic acid with isophorone diisocyanate and urea compound with isophorone diamine, and bisphenol A ethylene Mixture of oxide 2 mol adduct / bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct and terephthalic acid polycondensate (4) bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct / bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct and polycondensation of terephthalic acid A polyester prepolymer obtained by reacting a product with isophorone diisocyanate and uread with isophorone diamine, a 2-mole adduct of bisphenol A propylene oxide and terephthalic acid. A mixture of condensates
(5)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーを、ヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(6)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(5) A polyester prepolymer obtained by reacting a polycondensate of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and terephthalic acid with isophorone diisocyanate and uread with hexamethylenediamine, bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, and terephthalate Mixture with acid polycondensate (6) Polyester prepolymer obtained by reacting bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and terephthalic acid polycondensate with isophorone diisocyanate and urethanized with hexamethylenediamine, and bisphenol A ethylene Mixture of oxide 2 mol adduct / bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct and polycondensate of terephthalic acid
(7)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物をイソホロンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをエチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(8)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物
(7) A polyester prepolymer obtained by reacting a polycondensate of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and terephthalic acid with isophorone diisocyanate with urea and ethylenediamine 2 mol adduct and terephthalic acid Mixture with condensate (8) Polyester prepolymer obtained by reacting 2 mol of bisphenol A ethylene oxide adduct and isophthalic acid polycondensate with diphenylmethane diisocyanate and urea of hexamethylenediamine, and 2 mol of bisphenol A ethylene oxide Mixtures with adducts and polycondensates of isophthalic acid
(9)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸/ドデセニルコハク酸無水物の重縮合物をジフェニルメタンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物/ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物及びテレフタル酸の重縮合物との混合物
(10)ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物をトルエンジイソシアネートと反応させたポリエステルプレポリマーをヘキサメチレンジアミンでウレア化したものと、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物及びイソフタル酸の重縮合物との混合物
(9) A polyester prepolymer obtained by reacting a polycondensate of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct / bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct and terephthalic acid / dodecenyl succinic anhydride with diphenylmethane diisocyanate was uread with hexamethylenediamine. And a mixture of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct / bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct and terephthalic acid polycondensate (10) bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and isophthalic acid polycondensate A polyester prepolymer reacted with diisocyanate, uread with hexamethylenediamine, and a polycondensate of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and isophthalic acid Compound
接着性基材(例えば、ウレア変性ポリエステル樹脂)は、例えば、(1)活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(例えば、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含むトナー材料の溶解ないし分散液を、活性水素基含有化合物(例えば、アミン類(B))と共に、水系媒体中に乳化ないし分散させ、油滴を形成し、該水系媒体中で両者を伸長反応ないし架橋反応させることにより生成させてもよく、(2)トナー材料の溶解ないし分散液を、予め活性水素基含有化合物を添加した水系媒体中に乳化ないし分散させ、油滴を形成し、該水系媒体中で両者を伸長反応ないし架橋反応させることにより生成させてもよい。あるいは(3)トナー材料の溶解ないし分散液を、水系媒体中に添加混合させた後で、活性水素基含有化合物を添加し、油滴を形成し、該水系媒体中で粒子界面から両者を伸長反応ないし架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、(3)の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、該トナー粒子に濃度勾配を設けることが可能となる。 The adhesive substrate (for example, urea-modified polyester resin) is obtained by, for example, (1) binding resin precursor (for example, isocyanate group-containing polyester prepolymer (A)) having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound. The dissolved or dispersed liquid of the toner material is emulsified or dispersed in an aqueous medium together with an active hydrogen group-containing compound (for example, amines (B)) to form oil droplets, and both are subjected to an extension reaction in the aqueous medium. Or (2) a solution or dispersion of the toner material is emulsified or dispersed in an aqueous medium to which an active hydrogen group-containing compound has been added in advance to form oil droplets. You may produce | generate by carrying out elongation reaction thru | or crosslinking reaction of both in a medium. Alternatively, (3) a toner material solution or dispersion is added and mixed in an aqueous medium, then an active hydrogen group-containing compound is added to form oil droplets, and both extend from the particle interface in the aqueous medium. It may be produced by a reaction or a crosslinking reaction. In the case of (3), the modified polyester resin is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and it becomes possible to provide a concentration gradient on the toner particles.
乳化ないし分散により、接着性基材を生成させるための反応条件としては、特に制限はなく、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体と活性水素基含有化合物との組み合わせに応じて適宜選択することができる。なお、反応時間としては、10分間〜40時間が好ましく、2時間〜24時間がより好ましい。 Reaction conditions for producing an adhesive substrate by emulsification or dispersion are not particularly limited, and a combination of a binder resin precursor having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound and an active hydrogen group-containing compound. It can be selected as appropriate according to the conditions. In addition, as reaction time, 10 minutes-40 hours are preferable, and 2 hours-24 hours are more preferable.
水系媒体中において、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(例えば、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))を含む分散体を安定に形成する方法としては、例えば、水系媒体中に、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する結着樹脂前駆体(例えば、イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー(A))、着色剤、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂等のトナー材料を有機溶媒に溶解ないし分散させて調製したトナー材料の溶解ないし分散液を添加し、せん断力により分散させる方法、等が挙げられる。 In an aqueous medium, as a method for stably forming a dispersion containing a binder resin precursor (for example, an isocyanate group-containing polyester prepolymer (A)) having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound, for example, Binder resin precursor (for example, isocyanate group-containing polyester prepolymer (A)) having a site capable of reacting with an active hydrogen group-containing compound in an aqueous medium, colorant, release agent, charge control agent, unmodified polyester Examples thereof include a method of adding a toner material dissolved or dispersed by dissolving or dispersing a toner material such as a resin in an organic solvent, and dispersing the material by shearing force.
乳化ないし分散において、水系媒体の使用量としては、トナー材料100質量部に対し、50〜2,000質量部が好ましく、100〜1,000質量部がより好ましい。何故なら、使用量が50質量部未満であると、トナー材料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、2,000質量部を超えると、生産コストが高くなるからである。 In emulsification or dispersion, the amount of the aqueous medium used is preferably 50 to 2,000 parts by mass, more preferably 100 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner material. This is because if the amount used is less than 50 parts by mass, the toner material is poorly dispersed and toner particles having a predetermined particle size may not be obtained. If the amount used exceeds 2,000 parts by mass, the production cost is high. Because it becomes.
高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。 Examples of the polymeric protective colloid include acids, (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups, vinyl alcohol or ethers of vinyl alcohol, esters of vinyl alcohol and a compound containing a carboxyl group, amide compounds Alternatively, homopolymers or copolymers such as those having methylol compounds, chlorides, nitrogen atoms or heterocyclic rings thereof, polyoxyethylenes, celluloses, and the like can be given. Examples of the acids include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, and the like. Examples of the (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group include β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, and γ-acrylate. Hydroxypropyl, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerin monoacrylate, Examples include glycerin monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide and the like.
ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。また、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。また、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。
クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。また、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。
Examples of vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, and the like. Examples of esters of a compound containing vinyl alcohol and a carboxyl group include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl butyrate. Moreover, as an amide compound or these methylol compounds, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide acid, or these methylol compounds etc. are mentioned, for example.
Examples of chlorides include acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride. Examples of the homopolymer or copolymer having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof include vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, and ethylene imine.
ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。また、セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能な分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することが可能となる。
Examples of the polyoxyethylene type include polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Examples include ethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, and polyoxyethylene nonyl phenyl ester. Examples of celluloses include methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose.
When using a dispersion stabilizer that is soluble in acids and alkalis such as calcium phosphate, remove the calcium phosphate from the fine particles by dissolving the calcium phosphate with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water or decomposing with an enzyme. It becomes possible to do.
(アニオン性界面活性剤)
本発明の製造方法で用いられるアニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤が好適に挙げられる。フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(炭素数6〜11)オキシ]−1−アルキル(炭素数3〜4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(炭素数6〜8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(炭素数11〜20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(炭素数7〜13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(炭素数4〜12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(炭素数6〜10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(炭素数6〜16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。
(Anionic surfactant)
Examples of the anionic surfactant used in the production method of the present invention include alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, phosphate ester, etc., and an anionic surfactant having a fluoroalkyl group is preferable. It is mentioned in. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms or a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (having 6 to 6 carbon atoms). 11) Sodium oxy] -1-alkyl (C3-4) sulfonate, sodium 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonate, fluoroalkyl ( Carbon number 11-20) carboxylic acid or metal salt thereof, perfluoroalkyl carboxylic acid (carbon number 7-13) or metal salt thereof, perfluoroalkyl (carbon number 4-12) sulfonic acid or metal salt thereof, perfluorooctane Sulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxyethyl) par -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (carbon number 6-10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (carbon number 6-6) 16) Ethyl phosphate and the like.
フルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製);メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製);エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(ト−ケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)、等が挙げられる。 Examples of commercially available anionic surfactants having a fluoroalkyl group include Surflon S-111, S-112, and S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.); Fluorard FC-93, FC-95, FC-98, FC -129 (manufactured by Sumitomo 3M); Unidyne DS-101, DS-102 (manufactured by Daikin Industries); Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 ( Dainippon Ink, Inc.); Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products); Etc.).
(有機溶媒の除去)
乳化ないし分散により得られた乳化スラリーから、有機溶媒を除去する。有機溶媒の除去は、(1)反応系全体を徐々に昇温させて、油滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法、(2)乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、油滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法、等が挙げられる。有機溶媒の除去が行われるとトナー粒子が形成される。形成されたトナー粒子に対し、洗浄、乾燥等を行い、さらにその後、所望により分級等を行う。該分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行う。なお、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよい。
(Removal of organic solvent)
The organic solvent is removed from the emulsified slurry obtained by emulsification or dispersion. The organic solvent is removed by (1) a method of gradually raising the temperature of the entire reaction system to completely evaporate and remove the organic solvent in the oil droplets, and (2) spraying the emulsified dispersion in a dry atmosphere, Examples thereof include a method in which the water-insoluble organic solvent in the droplets is completely removed to form toner fine particles, and the aqueous dispersant is removed by evaporation. When the organic solvent is removed, toner particles are formed. The formed toner particles are washed, dried, etc., and then classified as desired. The classification is performed, for example, by removing fine particle portions in a liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. The classification operation may be performed after obtaining the powder after drying.
本発明の画像形成装置は、静電潜像形成工程(帯電工程と露光工程)と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、クリーニング工程を有し、必要に応じて、除電工程、リサイクル工程、制御工程等の工程をさらに有してもよい。
静電潜像形成工程は、像担持体上に静電潜像を形成する工程である。像担持体の材質、形状、構造、大きさ等は、公知のものの中から適宜選択することができる。材質は、アモルファスシリコン、セレン等の無機物質、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機物質等が挙げられるが、長寿命であることからアモルファスシリコンが好ましい。また、形状は、ドラム状であることが好ましい。静電潜像は、像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより形成することができ、静電潜像形成手段により行うことができる。静電潜像形成手段は、像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器(帯電手段)と、像担持体の表面を露光する露光器(露光手段)を有することが好ましい。
The image forming apparatus of the present invention includes an electrostatic latent image forming process (charging process and exposure process), a developing process, a transfer process, a fixing process, and a cleaning process. You may further have processes, such as a process and a control process.
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the image carrier. The material, shape, structure, size and the like of the image carrier can be appropriately selected from known ones. Examples of the material include inorganic substances such as amorphous silicon and selenium, and organic substances such as polysilane and phthalopolymethine. Amorphous silicon is preferable because of its long life. Further, the shape is preferably a drum shape. The electrostatic latent image can be formed by uniformly charging the surface of the image carrier and then exposing it imagewise, and can be performed by an electrostatic latent image forming unit. The electrostatic latent image forming unit preferably has a charger (charging unit) that uniformly charges the surface of the image carrier and an exposure unit (exposure unit) that exposes the surface of the image carrier.
帯電は、帯電器を用いて像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。帯電器は、目的に応じて適宜選択することができるが、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えた公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器等が挙げられる。
露光は、露光器を用いて像担持体の表面を露光することにより行うことができる。露光器は、目的に応じて適宜選択することができるが、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光器を用いることができる。なお、像担持体の裏面側から露光を行う光背面方式を採用してもよい。
Charging can be performed by applying a voltage to the surface of the image carrier using a charger. The charger can be appropriately selected according to the purpose, but a known contact charger equipped with a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc., or corona discharge such as corotron or scorotron is used. Non-contact chargers and the like.
The exposure can be performed by exposing the surface of the image carrier using an exposure device. The exposure device can be appropriately selected according to the purpose, but various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system can be used. It should be noted that an optical back side system in which exposure is performed from the back side of the image carrier may be adopted.
現像工程は、静電潜像を、本発明のトナーを用いて現像することにより、可視像を形成する工程である。可視像は、現像手段を用いて形成することができる。現像手段は、公知のものの中から適宜選択することができ、本発明のトナーを収容し、静電潜像にトナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を有することが好ましい。現像器は、乾式現像方式であってもよいし、湿式現像方式であってもよい。また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよい。具体的には、現像剤を摩擦攪拌することにより帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラを有する現像器等が挙げられる。現像器に収容される現像剤は、本発明のトナーを用いた現像剤であるが、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。 The development step is a step of forming a visible image by developing the electrostatic latent image using the toner of the present invention. The visible image can be formed using a developing unit. The developing means can be appropriately selected from known ones, and preferably has a developing unit that accommodates the toner of the present invention and can apply the toner to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner. The developing device may be a dry development system or a wet development system. Further, it may be a single color developer or a multicolor developer. Specifically, a stirrer for charging the developer by friction stirring and a developer having a rotatable magnet roller can be used. The developer accommodated in the developing device is a developer using the toner of the present invention, but may be a one-component developer or a two-component developer.
二成分現像剤を有する現像器内では、トナーとキャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦によりトナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。マグネットローラは、像担持体の近傍に配置されているため、マグネットローラの表面に形成された磁気ブラシを構成するトナーの一部は、電気的な吸引力によって像担持体の表面に移動する。その結果、静電潜像がトナーにより現像されて像担持体の表面にトナーによる可視像が形成される。 In a developing device having a two-component developer, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the image carrier, a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller moves to the surface of the image carrier by an electric attractive force. As a result, the electrostatic latent image is developed with toner, and a visible image is formed with toner on the surface of the image carrier.
転写工程は、可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、可視像を記録媒体上に二次転写することが好ましい。このとき、用いられるトナーは、モノクロ、フルカラー、あるいは透明トナーを用いることができる。通常二色以上同時に重ねて現像するため、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程を有することがより好ましい。
転写は、転写手段を用いて像担持体を帯電することにより行うことができる。転写手段は、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段を有することが好ましい。なお、中間転写体は、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、転写ベルト等を用いることができる。
The transfer step is a step of transferring a visible image to a recording medium. The intermediate transfer member is used to primarily transfer the visible image onto the intermediate transfer member, and then the secondary transfer of the visible image onto the recording medium. It is preferable. At this time, the toner used may be monochrome, full color, or transparent toner. Usually, two or more colors are superimposed and developed at the same time. Therefore, a primary transfer process in which a visible image is transferred onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer in which the composite transfer image is transferred onto a recording medium. It is more preferable to have a process.
The transfer can be performed by charging the image carrier using a transfer unit. The transfer means preferably has a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. The intermediate transfer member can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose, and a transfer belt or the like can be used.
転写手段は、像担持体上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を有することが好ましい。転写手段は、一つであってもよいし、複数であってもよい。転写器の具体例としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。なお、記録媒体は、公知の記録媒体の中から適宜選択することができ、記録紙等を用いることができる The transfer means preferably has a transfer device that peels and charges the visible image formed on the image carrier to the recording medium side. There may be one transfer means or a plurality of transfer means. Specific examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device. The recording medium can be appropriately selected from known recording media, and recording paper or the like can be used.
定着工程は、定着手段を用いて記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であり、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着してもよいし、各色のトナーを積層した状態で一度に定着してもよい。定着手段は、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段を用いることができる。加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃であることが好ましい。なお、目的に応じて、定着手段と共に、又は、これらに代えて、公知の光定着器を用いてもよい。 The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing unit, and may be fixed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or each color toner is laminated. You may fix at once in the state. The fixing unit can be appropriately selected according to the purpose, but a known heating and pressing unit can be used. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt. The heating in the heating and pressurizing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C. A known optical fixing device may be used together with or instead of the fixing unit depending on the purpose.
除電工程は、像担持体に除電バイアスを印加することにより除電する工程であり、除電手段を用いて行うことができる。除電手段は、公知の除電器の中から適宜選択することができ、除電ランプ等を用いることができる。 The neutralization step is a step of neutralizing by applying a neutralization bias to the image carrier, and can be performed using a neutralization unit. The neutralization means can be appropriately selected from known neutralizers, and a neutralization lamp or the like can be used.
クリーニング工程は、像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段を用いて行うことができる。クリーニング手段は、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等を用いることができる。ブレードクリーナを用いることが好ましい。 The cleaning step is a step of removing toner remaining on the image carrier, and can be performed using a cleaning unit. The cleaning means can be appropriately selected from known cleaners, and a magnetic brush cleaner, electrostatic brush cleaner, magnetic roller cleaner, blade cleaner, brush cleaner, web cleaner, or the like can be used. It is preferable to use a blade cleaner.
制御工程は、各工程を制御する工程であり、制御手段を用いて行うことができる。制御手段は、目的に応じて適宜選択することができ、シークエンサー、コンピュータ等の機器を用いることができる。 A control process is a process of controlling each process, and can be performed using a control means. The control means can be appropriately selected according to the purpose, and devices such as a sequencer and a computer can be used.
本発明に係るプロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置に用いるものであり、像担持体と、少なくとも帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる一つの手段を一体に支持し、本発明の画像形成装置本体に着脱自在である。 The process cartridge according to the present invention is used in the image forming apparatus of the present invention, and integrally supports an image carrier and at least one means selected from a charging means, a developing means, and a cleaning means, and the image of the present invention. It is detachable from the forming apparatus main body.
図1に、本発明で用いられる画像形成装置の一例を示す。画像形成装置100Aは、増担持体としてのドラム状の感光体10と、帯電手段としての帯電ローラ20と、露光手段としての露光装置30と、現像手段としての現像装置40と、中間転写体50と、クリーニング手段としてのクリーニング装置60と、除電手段としての除電ランプ70とを備える。 FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus 100A includes a drum-shaped photosensitive member 10 as an additional carrier, a charging roller 20 as a charging unit, an exposure device 30 as an exposure unit, a developing device 40 as a developing unit, and an intermediate transfer member 50. And a cleaning device 60 as a cleaning means and a static elimination lamp 70 as a static elimination means.
中間転写体50は、無端ベルトであり、矢印方向に移動することができるように3個のローラ51で張架されている。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加することができる転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体50の近傍には、クリーニングブレードを有するクリーニング装置90が配置されている。また、記録媒体としての記録紙95に可視像(トナー像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加することができる転写手段としての転写ローラ80が対向して配置されている。中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器58が、中間転写体50の回転方向において、感光体10と中間転写体50との接触部と、中間転写体50と転写紙95との接触部の間に配置されている。 The intermediate transfer member 50 is an endless belt, and is stretched by three rollers 51 so as to be movable in the direction of the arrow. Part of the three rollers 51 also functions as a transfer bias roller that can apply a predetermined transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer member 50. A cleaning device 90 having a cleaning blade is disposed in the vicinity of the intermediate transfer member 50. In addition, a transfer roller 80 serving as a transfer unit capable of applying a transfer bias for transferring (secondary transfer) a visible image (toner image) to a recording sheet 95 serving as a recording medium is disposed to face the recording paper 95. . Around the intermediate transfer member 50, a corona charger 58 for applying a charge to the toner image on the intermediate transfer member 50 is in contact with the photosensitive member 10 and the intermediate transfer member 50 in the rotation direction of the intermediate transfer member 50. And the contact portion between the intermediate transfer member 50 and the transfer paper 95.
現像装置40は、現像剤担持体としての現像ベルト41と、現像ベルト41の周囲に併設したブラック現像器45K、イエロー現像器45Y、マゼンタ現像器45M及びシアン現像器45Cとから構成されている。なお、ブラック現像器45Kは、現像剤収容部42Kと現像剤供給ローラ43Kと現像ローラ44Kを備えており、イエロー現像器45Yは、現像剤収容部42Yと現像剤供給ローラ43Yと現像ローラ44Yとを備えており、マゼンタ現像器45Mは、現像剤収容部42Mと現像剤供給ローラ43Mと現像ローラ44Mを備えており、シアン現像器45Cは、現像剤収容部42Cと現像剤供給ローラ43Cと現像ローラ44Cを備えている。また、現像ベルト41は、無端ベルトであり、矢印方向に移動することができるように複数のベルトローラで張架され、一部が感光体10と接触している。 The developing device 40 includes a developing belt 41 as a developer carrying member, and a black developing device 45K, a yellow developing device 45Y, a magenta developing device 45M, and a cyan developing device 45C provided around the developing belt 41. The black developing device 45K includes a developer accommodating portion 42K, a developer supplying roller 43K, and a developing roller 44K. The yellow developing device 45Y includes a developer accommodating portion 42Y, a developer supplying roller 43Y, and a developing roller 44Y. The magenta developer 45M includes a developer container 42M, a developer supply roller 43M, and a developer roller 44M. The cyan developer 45C includes a developer container 42C, the developer supply roller 43C, and a developer. A roller 44C is provided. The developing belt 41 is an endless belt, is stretched by a plurality of belt rollers so as to be movable in the direction of the arrow, and a part of the developing belt 41 is in contact with the photoreceptor 10.
画像形成装置100Aにおいて、帯電ローラ20は、感光体10を一様に帯電させた後、露光装置30を用いて感光体10に露光を行い、静電潜像を形成する。次に、感光体10上に形成された静電潜像に、現像装置40から現像剤を供給することにより現像し、トナー像を形成する。さらに、トナー像がローラ51により印加された電圧により中間転写体50上に転写(一次転写)され、さらに記録紙95上に転写(二次転写)される。この結果、記録紙95上に転写像が形成される。なお、感光体10上に残存したトナーは、クリーニングブレードを有するクリーニング装置60により除去され、感光体10の帯電電荷は、除電ランプ70により除去される。 In the image forming apparatus 100A, the charging roller 20 uniformly charges the photoconductor 10, and then exposes the photoconductor 10 using the exposure device 30 to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 10 is developed by supplying a developer from the developing device 40 to form a toner image. Further, the toner image is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member 50 by the voltage applied by the roller 51, and further transferred (secondary transfer) onto the recording paper 95. As a result, a transfer image is formed on the recording paper 95. The toner remaining on the photoconductor 10 is removed by a cleaning device 60 having a cleaning blade, and the charged charge on the photoconductor 10 is removed by a static elimination lamp 70.
図2に、本発明で用いられる画像形成装置の他の例を示す。画像形成装置100Bは、現像ベルト41を備えず、感光体10の周囲に、ブラック現像ユニット45K、イエロー現像ユニット45Y、マゼンタ現像ユニット45M及びシアン現像ユニット45Cが対向して配置されている以外は、画像形成装置100Aと同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図2において、図1におけるものと同じものは、同符号で示した。 FIG. 2 shows another example of the image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus 100B does not include the developing belt 41, except that a black developing unit 45K, a yellow developing unit 45Y, a magenta developing unit 45M, and a cyan developing unit 45C are arranged around the photoconductor 10 so as to face each other. It has the same configuration as that of the image forming apparatus 100A and exhibits the same function and effect. In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図3に、本発明で用いられる画像形成装置の他の例を示す。画像形成装置100Cは、タンデム型カラー画像形成装置である。画像形成装置100Cは、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置400とを備えている。複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、図中、時計回りに移動することができるように、支持ローラ14、15及び16に張架されている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上に残留したトナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14及び15により張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50のタンデム型現像器120が配置された側と反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写体50は、互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧して配置された加圧ローラ27を備えている。
なお、画像形成装置100Cにおいては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙を反転させるシート反転装置28が配置されている。これにより、記録紙の両面に画像を形成することができる。
FIG. 3 shows another example of the image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus 100C is a tandem color image forming apparatus. The image forming apparatus 100 </ b> C includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder 400. The copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center. The intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16 so as to be able to move clockwise in the drawing. An intermediate transfer body cleaning device 17 for removing toner remaining on the intermediate transfer body 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15. The intermediate transfer member 50 stretched by the support rollers 14 and 15 is provided with a tandem developing device in which image forming means 18 of four colors of yellow, cyan, magenta, and black are opposed to each other along the conveying direction. 120 is arranged. An exposure device 21 is disposed in the vicinity of the tandem developing device 120. A secondary transfer device 22 is disposed on the side of the intermediate transfer member 50 opposite to the side on which the tandem developing device 120 is disposed. In the secondary transfer device 22, a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, is stretched around a pair of rollers 23, and the recording paper conveyed on the secondary transfer belt 24 and the intermediate transfer member 50 can contact each other. It is. A fixing device 25 is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22. The fixing device 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a pressure roller 27 that is pressed against the fixing belt 26.
In the image forming apparatus 100C, a sheet reversing device 28 for reversing the transfer paper is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22 and the fixing device 25. Thereby, images can be formed on both sides of the recording paper.
次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。まず、原稿自動搬送装置400の原稿台130上に原稿をセットするか、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿がコンタクトガラス32上へ搬送された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は、直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により照射された光の原稿面からの反射光は、第2走行体34におけるミラーで反射され、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報とされる。各色の画像情報は、タンデム型現像器120における各色の画像形成手段18にそれぞれ伝達され、各色のトナー像が形成される。
Next, formation of a full-color image (color copy) using the tandem developing device 120 will be described. First, a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder 400, or the automatic document feeder 400 is opened to set a document on the contact glass 32 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed.
When a start switch (not shown) is pressed, when an original is set on the automatic document feeder 400, after the original is conveyed onto the contact glass 32, on the other hand, when an original is set on the contact glass 32, Immediately, the scanner 300 is driven, and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. At this time, the reflected light from the original surface of the light irradiated by the first traveling body 33 is reflected by the mirror in the second traveling body 34 and is received by the reading sensor 36 through the imaging lens 35. As a result, a color original (color image) is read and used as image information for each color of black, yellow, magenta, and cyan. The image information of each color is transmitted to the image forming means 18 of each color in the tandem developing device 120, and a toner image of each color is formed.
ブラック用感光体10K上のトナー像、イエロー用感光体10Y上のトナー像、マゼンタ用感光体10M上のトナー像及びシアン用感光体10C上のトナー像は、中間転写体50上に、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上で各色のトナー像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
図4に示すように、タンデム型現像器120における各色の画像形成手段18は、それぞれ、感光体10と、感光体10を一様に帯電させる帯電器59と、各色の画像情報に基づいて感光体10を露光(図中、L)することにより、感光体10上に静電潜像を形成する露光装置21と、各色のトナーを用いて静電潜像を現像することにより、感光体10上に各色のトナー像を形成する現像器61と、各色のトナー像を中間転写体50上に転写する転写帯電器62と、感光体クリーニング装置63と、除電器64を備えている。
The toner image on the black photoconductor 10K, the toner image on the yellow photoconductor 10Y, the toner image on the magenta photoconductor 10M, and the toner image on the cyan photoconductor 10C are sequentially transferred onto the intermediate transfer member 50. (Primary transfer). Then, the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).
As shown in FIG. 4, the image forming means 18 for each color in the tandem developing device 120 includes a photosensitive member 10, a charger 59 for uniformly charging the photosensitive member 10, and a photosensitive device based on image information of each color. By exposing the body 10 (L in the figure), an exposure device 21 that forms an electrostatic latent image on the photoreceptor 10, and developing the electrostatic latent image using toner of each color, the photoreceptor 10 A developing unit 61 that forms toner images of the respective colors, a transfer charger 62 that transfers the toner images of the respective colors onto the intermediate transfer member 50, a photoconductor cleaning device 63, and a static eliminator 64 are provided.
一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142aの一つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の一つから記録紙を繰り出し、分離ローラ145aで1枚ずつ分離して給紙路146に送り出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ142bを回転させて手差しトレイ52上の記録紙を繰り出し、分離ローラ145bで1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用してもよい。 On the other hand, in the paper feed table 200, one of the paper feed rollers 142a is selectively rotated to feed recording paper from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143, and one sheet at a time by the separation roller 145a. The paper is separated and sent to the paper feed path 146, transported by the transport roller 147, guided to the paper feed path 148 in the copying machine main body 150, and abutted against the registration roller 49 to stop. Alternatively, the paper feed roller 142b is rotated to feed out the recording paper on the manual feed tray 52, separated one by one by the separation roller 145b, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. The registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet.
そして、中間転写体50上に形成されたカラー転写像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間に記録紙を送り出すことにより、記録紙上にカラー転写像が形成される。なお、転写後の中間転写体50上に残留するトナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。 Then, the registration roller 49 is rotated in time with the color transfer image formed on the intermediate transfer member 50, and the recording paper is fed between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer device 22, thereby being recorded on the recording paper. A color transfer image is formed. The toner remaining on the intermediate transfer member 50 after the transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.
カラー転写像が形成され記録紙は、二次転写装置22により定着装置25に搬送されて、熱と圧力によりカラー転写像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切り換え爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。または、切り換え爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。 The recording paper on which the color transfer image is formed is conveyed to the fixing device 25 by the secondary transfer device 22, and the color transfer image is fixed on the recording paper by heat and pressure. Thereafter, the recording paper is switched by the switching claw 55 and discharged by the discharge roller 56 and is stacked on the discharge tray 57. Alternatively, the sheet is switched by the switching claw 55, reversed by the sheet reversing device 28, led to the transfer position again, and after the image is formed on the back surface, the sheet is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57.
本発明に係るプロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置に用いるものであり、像担持体と、少なくとも帯電装置、現像装置、クリーニング装置より選ばれる一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。 The process cartridge according to the present invention is used in the image forming apparatus of the present invention, and integrally supports the image carrier and at least one means selected from a charging device, a developing device, and a cleaning device, and the image forming apparatus main body. It is detachable.
以下、本発明を実施例及び比較例にて更に詳細に説明する。なお、本発明は、ここに例示される実施例及び比較例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は、特に記載がなければ質量部を表わす。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to the Example and comparative example which are illustrated here. In addition, the part in an Example represents a mass part unless there is particular description.
[トナーの製造]
評価に用いたトナーの具体的な作製例について説明する。本発明で用いるトナーは、これらの例に限定されるものではない。
(実施例1)
《トナー母体粒子Aの製造》
〜結晶性ポリエステル樹脂の合成〜
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,6−アルカンジオール2300g、フマル酸2530g、無水トリメリット酸291g、ハイドロキノン4.9gを入れ、160℃で5時間反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、さらに8.3kPaにて1時間反応させて[結晶性ポリエステル樹脂1]を得た。DSCの吸熱ピーク温度120℃、Mn1500、Mw9000であった。SP値は10.8であった。
[Production of toner]
A specific preparation example of the toner used for evaluation will be described. The toner used in the present invention is not limited to these examples.
Example 1
<< Manufacture of toner base particles A >>
~ Synthesis of crystalline polyester resin ~
In a 5-liter four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer, and a thermocouple, 2,300 g of 1,6-alkanediol, 2530 g of fumaric acid, 291 g of trimellitic anhydride, and 4.9 g of hydroquinone were added. After reacting at 5 ° C. for 5 hours, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 1 hour, and further reacted at 8.3 kPa for 1 hour to obtain [Crystalline Polyester Resin 1]. DSC endothermic peak temperature was 120 ° C., Mn 1500 and Mw 9000. The SP value was 10.8.
〜非結晶性ポリエステル(低分子ポリエステル)樹脂の合成〜
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに、ビスフェノールAエチレンオキサイドサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で4時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[非結晶性ポリエステル1]を得た。[非結晶性ポリエステル1]は数平均分子量(Mn)が2,200、重量平均分子量(Mw)が5,800、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
-Synthesis of non-crystalline polyester (low molecular polyester) resin-
A 5-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide side 2 mol adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct, terephthalic acid 208 parts, 46 parts of adipic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. at normal pressure for 7 hours, further reacted at reduced pressure of 10-15 mmHg for 4 hours, and then 44 parts of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel. The mixture was reacted at 180 ° C. and normal pressure for 2 hours to obtain [Amorphous Polyester 1]. [Amorphous Polyester 1] had a number average molecular weight (Mn) of 2,200, a weight average molecular weight (Mw) of 5,800, and a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C.
〜ポリエステルプレポリマーの合成〜
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート質量%は、1.53%であった。
~ Synthesis of polyester prepolymer ~
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.
Next, 410 parts of [Intermediate Polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate mass% of 1.53%.
〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
~ Synthesis of ketimine ~
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.
〜マスターバッチ(MB)の調製〜
水1200部、カーボンブラック(Printex35デクサ製)〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕540部、[非結晶性ポリエステル樹脂1]1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
-Preparation of masterbatch (MB)-
1200 parts of water, carbon black (made by Printex 35 Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5] 540 parts, [non-crystalline polyester resin 1] 1200 parts, Henschel mixer (made by Mitsui Mining Co., Ltd.) The mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].
〜油相の作成〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[非結晶性ポリエステル1]378部、カルナバWAX110部、CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業)22部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、[非結晶性ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1042.3部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
~ Creation of oil phase ~
378 parts of [Non-crystalline polyester 1], 110 parts of Carnauba WAX, 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industry), and 947 parts of ethyl acetate were placed in a container equipped with a stir bar and a thermometer. The temperature was raised to 80 ° C., kept at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. Carbon black and WAX were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1042.3 parts of a 65% ethyl acetate solution of [Amorphous Polyester 1] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.
〜結晶性ポリエステルの分散液作製〜
金属製2L容器に[結晶性ポリエステル樹脂1]を100g、酢酸エチル400gを入れ、75℃で加熱溶解させた後、氷水浴中で27℃/分の速度で急冷した。これにガラスビーズ(3mmφ)500mlを加え、バッチ式サンドミル装置(カンペハピオ社製)で10時間粉砕を行い、[結晶性ポリエステル分散液1]を得た。
~ Preparation of crystalline polyester dispersion ~
100 g of [Crystalline Polyester Resin 1] and 400 g of ethyl acetate were placed in a metal 2 L container, heated and dissolved at 75 ° C., and then rapidly cooled in an ice water bath at a rate of 27 ° C./min. To this, 500 ml of glass beads (3 mmφ) was added, and pulverized for 10 hours with a batch type sand mill (manufactured by Campehapio) to obtain [Crystalline Polyester Dispersion 1].
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30:三洋化成工業製)11部、スチレン138部、メタクリル酸138部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、0.14μmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30: manufactured by Sanyo Chemical Industries), 138 parts of styrene, 138 parts of methacrylic acid, When 1 part of ammonium persulfate was charged and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of a vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt) [fine particles Dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of the [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 0.14 μm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component.
〜水相の調整〜
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
-Adjustment of aqueous phase-
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred to give a milky white liquid. Got. This is designated as [Aqueous Phase 1].
〜乳化・脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]664部、[プレポリマー1]を109.4部、[結晶性ポリエステル分散液1]を73.9部、[ケチミン化合物1]4.6部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数8,000rpmで60秒間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
-Emulsification / solvent removal-
[Pigment / WAX Dispersion 1] 664 parts, [Prepolymer 1] 109.4 parts, [Crystalline Polyester Dispersion 1] 73.9 parts, [Ketimine Compound 1] 4.6 parts, After mixing for 1 minute at 5,000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika), add 1200 parts of [Aqueous Phase 1] to the container, and mix with a TK homomixer at 8,000 rpm for 60 seconds [emulsified slurry 1] was obtained.
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
〜洗浄・乾燥〜
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩いトナー母体粒子Aを得た。
~ Washing and drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4): Add 300 parts of ion-exchanged water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and then filter twice to obtain [Filter cake 1]. It was.
[Filtration cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier, and sieved toner base particles A were obtained with an opening of 75 μm mesh.
(外添剤の製造)
外添剤a〜qの製造は、下記表1に記載した種々の平均粒子径を有するシリカの一次粒子と、処理剤とをスプレードライヤーにより混合して、焼成することにより、前記一次粒子同士を合着させて製造した。また、外添剤の粒子として、シャープな粒度分布を得るために、分級装置にて分級処理を行い、表1に記載の種々の平均粒子径を有する合着粒子を調整した。
The production of the external additives a to q is performed by mixing the primary particles of silica having various average particle diameters described in Table 1 below and the treatment agent with a spray drier and baking the primary particles. Produced by bonding. Further, in order to obtain a sharp particle size distribution as external additive particles, classification treatment was performed with a classifier to prepare coalesced particles having various average particle sizes shown in Table 1.
〜外添処理〜
トナー母体粒子Aを100質量部に対して、表2における合着シリカaを2.0質量部、平均粒子径20nmのシリカ2.0質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン0.6質量部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500meshの篩を通過させ、トナー1を得た。
~ External treatment ~
100 parts by mass of toner base particles A, 2.0 parts by mass of fused silica a in Table 2, 2.0 parts by mass of silica having an average particle diameter of 20 nm, and 0.6 parts by mass of titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm The toner was mixed with a Henschel mixer and passed through a sieve having a mesh size of 500 mesh.
(実施例2〜6)
表2の組み合わせの通り、実施例1において、合着シリカaを合着シリカb〜合着シリカfにそれぞれ変更した以外は同様に操作し、トナー2〜トナー6を得た。
(実施例7〜12)
前述の実施例1[トナー1]の製造過程における乳化・脱溶剤工程での水相を加えた後の混合時間を90秒間に変更し、熟成温度を48℃に変更して得られたトナー母体粒子Bに、表2の組み合わせの通り、合着シリカg〜合着シリカlを合着シリカaに変えて添加した以外は実施例1と同様に操作し、トナー7〜トナー12を得た。
(実施例13〜17)
前述の実施例1[トナー1]の製造過程における乳化・脱溶剤工程での水相を加えた後の混合時間を40秒間に変更し、熟成温度を42℃に変更して得られたトナー母体粒子Cに、表2の組み合わせの通り、合着シリカm〜合着シリカqを合着シリカaに変えて添加した以外は実施例1と同様に操作し、トナー13〜トナー17を得た。
(Examples 2 to 6)
As shown in Table 2, toner 2 to toner 6 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the fused silica a was changed to fused silica b to fused silica f.
(Examples 7 to 12)
The toner base obtained by changing the mixing time after adding the aqueous phase in the emulsification / desolvation step in the production process of Example 1 [Toner 1] to 90 seconds and changing the aging temperature to 48 ° C. Toner 7 to toner 12 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the fused silica g to fused silica 1 were changed to the fused silica a and added to the particles B as shown in Table 2.
(Examples 13 to 17)
The toner base obtained by changing the mixing time after adding the aqueous phase in the emulsification / desolvation step in the production process of Example 1 [Toner 1] to 40 seconds and changing the aging temperature to 42 ° C. Toner 13 to toner 17 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the fused silica m to fused silica q were added to particles C in place of the fused silica a as shown in Table 2.
(実施例18)
《トナー母体粒子Dの製造》
(トナー材料の溶解液乃至分散液の調製)
〜非結晶性ポリエステル(低分子量ポリエステル)樹脂の合成〜
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて8時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させて、「非結晶性ポリエステル2」を合成した。
得られた「非結晶性ポリエステル2]は、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が5,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
(Example 18)
<< Manufacture of toner base particles D >>
(Preparation of solution or dispersion of toner material)
-Synthesis of non-crystalline polyester (low molecular weight polyester) resin-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 67 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 84 parts by mass of bisphenol A propion oxide 3 mol adduct, 274 parts by mass of terephthalic acid, and dibutyltin oxide 2 parts by mass were added and reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours. Next, the reaction solution was reacted under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to synthesize “amorphous polyester 2”.
The obtained “amorphous polyester 2” had a number average molecular weight (Mn) of 2,100, a weight average molecular weight (Mw) of 5,600, and a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C.
〜マスターバッチ(MB)の調製〜
水1000質量部、及びカーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製、DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)540質量部、及び前記未変性ポリエステル1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。該混合物を二本ロールで150℃にて30分混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、[マスターバッチ2]を調製した。
-Preparation of masterbatch (MB)-
1000 parts by mass of water, 540 parts by mass of carbon black (“Printex35”; manufactured by Degussa, DBP oil absorption = 42 ml / 100 g, pH = 9.5) and 1200 parts by mass of the unmodified polyester were combined with a Henschel mixer (Mitsui Mine). Mixed). The mixture was kneaded with a two roll at 150 ° C. for 30 minutes, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to prepare [Masterbatch 2].
〜ワックス分散液の作製〜
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、「非結晶性ポリエステル2」378部、カルナバワックス110部、サリチル酸金属錯体E−84(オリエント化学工業社製)22部及び酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下、80[℃]まで昇温し、80[℃]で5[時間]保持した後、1[時間]かけて30[℃]まで冷却した。次に、反応容器中に、[マスターバッチ2]500部及び酢酸エチル500部を仕込み、1[時間]混合して[原料溶解液2]を得た。
得られた[原料溶解液2]1324部を反応容器に移し、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、0.5mmジルコニアビーズを80[体積%]充填し、送液速度が1[kg/時]、ディスク周速度が6[m/秒]の条件で3パスして、カーボンブラック及びカルナバワックスを分散させ、[ワックス分散液2]を得た。
~ Preparation of wax dispersion ~
378 parts of “Non-crystalline polyester 2”, 110 parts of carnauba wax, 22 parts of salicylic acid metal complex E-84 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) and 947 parts of ethyl acetate are charged in a reaction vessel equipped with a stirring bar and a thermometer. While stirring, the temperature was raised to 80 [° C.], maintained at 80 [° C.] for 5 [hours], and then cooled to 30 [° C.] over 1 [hour]. Next, 500 parts of [Masterbatch 2] and 500 parts of ethyl acetate were charged into the reaction vessel and mixed for 1 [hour] to obtain [Raw material solution 2].
1324 parts of the obtained [Raw Material Solution 2] was transferred to a reaction vessel and filled with 80 [volume%] of 0.5 mm zirconia beads using an ultraviscomil bead mill (manufactured by IMEX Co., Ltd.). The carbon black and the carnauba wax were dispersed in 3 passes under the conditions of [kg / hour] and the disk peripheral speed of 6 [m / sec] to obtain [Wax Dispersion 2].
〜トナー材料の分散液の作製〜
次に、[ワックス分散液2]に[非結晶性ポリエステル2]の65[質量%]酢酸エチル溶液1324部を添加した。上記と同様の条件でウルトラビスコミルを用いて1パスして得られた分散液200部に、少なくとも一部をベンジル基を有する第4級アンモニウム塩で変性した層状無機鉱物モンモリロナイト(クレイトンAPA Southern Clay Products社製)1.0部を添加し、T.K.ホモディスパー(特殊機化工業社製)を用いて、30[分間]攪拌し、[トナー材料の分散液]を得た。
~ Preparation of dispersion of toner material ~
Next, 1324 parts of a 65 [mass%] ethyl acetate solution of [amorphous polyester 2] was added to [wax dispersion 2]. A layered inorganic mineral montmorillonite (Clayton APA Southern Clay modified at least partly with a quaternary ammonium salt having a benzyl group) was added to 200 parts of a dispersion obtained by one pass using Ultraviscomyl under the same conditions as above. (Products) 1.0 part was added. K. Using a homodisper (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), the mixture was stirred for 30 minutes to obtain a [toner material dispersion].
〜水系媒体相の調製〜
水660質量部、前記[微粒子分散液1]、25質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%の水溶液(「エレミノールMON−7」;三洋化成工業製)25質量部、及び酢酸エチル60質量部を混合撹拌し、乳白色の液体(水相)を得た。光学顕微鏡で観察すると数百μmの凝集体が見られた。本水系媒体相をTK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数8000rpmで攪拌すると該凝集体がほぐれ、数μmの小凝集体に分散できることを光学顕微鏡によって確認した。
-Preparation of aqueous medium phase-
660 parts by mass of water, the above [fine particle dispersion 1], 25 parts by mass, 25 parts by mass of an aqueous solution of 48.5% by mass of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (“Eleminol MON-7”; manufactured by Sanyo Chemical Industries), and ethyl acetate 60 parts by mass were mixed and stirred to obtain a milky white liquid (aqueous phase). When observed with an optical microscope, several hundred μm aggregates were observed. When this aqueous medium phase was stirred at 8000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), it was confirmed by an optical microscope that the aggregates were loosened and could be dispersed into small aggregates of several μm.
〜乳化乃至分散液の調製〜
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数8000rpmで攪拌し、これに前記[トナー材料分散液]を100質量部を添加し、60秒間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー2)を調製した。
~ Emulsification or preparation of dispersion ~
150 parts by mass of the aqueous medium phase is put in a container and stirred at 8000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), and 100 parts by mass of the [toner material dispersion] is added thereto. The mixture was mixed for 60 seconds to prepare an emulsified or dispersed liquid (emulsified slurry 2).
〜有機溶媒の除去〜
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー2]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー2]を得た。
~ Removal of organic solvent ~
[Emulsion slurry 2] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 2].
〜洗浄・乾燥〜
[分散スラリー2]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ2]を得た。
[濾過ケーキ2]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩いトナー母体粒子Dを得た。
~ Washing and drying ~
[Dispersion slurry 2] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(2): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4): Add 300 parts of ion-exchanged water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and then filter twice to obtain [Filter cake 2]. It was.
[Filter cake 2] was dried at 45 ° C. for 48 hours with a circulating drier, and sieved toner base particles D were obtained with a mesh opening of 75 μm.
〜外添処理〜
トナー母体粒子Dを100質量部に対して、表2における合着シリカaを2.0質量部、平均粒子径20nmのシリカ2.0質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン0.6質量部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500meshの篩を通過させ、トナー18を得た。
~ External treatment ~
100 parts by mass of toner base particles D, 2.0 parts by mass of fused silica a in Table 2, 2.0 parts by mass of silica with an average particle diameter of 20 nm, and 0.6 parts by mass of titanium oxide with an average particle diameter of 20 nm Parts were mixed with a Henschel mixer, and passed through a sieve having a mesh size of 500 mesh, whereby toner 18 was obtained.
(実施例19〜23)
表2の組み合わせの通り、実施例18における合着シリカaを合着シリカb〜合着シリカfにそれぞれ変更した以外は同様に操作し、トナー19〜トナー23を得た。
(実施例24〜29)
前述の実施例18[トナー18]の製造過程における乳化乃至分散液の調製工程での[トナー材料分散液]を加えた後の混合時間を90秒間に変更し、有機溶媒の除去工程での熟成温度を48℃に変更して得られたトナー母体粒子Eに、表2の組み合わせの通り、合着シリカg〜合着シリカlを合着シリカaに変えてそれぞれ添加した以外は実施例18と同様に操作し、トナー24〜トナー29を得た。
(実施例30〜34)
前述の実施例18[トナー18]の製造過程における乳化乃至分散液の調製工程での[トナー材料分散液]を加えた後の混合時間を40秒間に変更し、有機溶媒の除去工程での熟成温度を42℃に変更して得られたトナー母体粒子Fに、表2の組み合わせの通り、合着シリカm〜合着シリカqを合着シリカaに変えてそれぞれ添加した以外は同様に実施例18と操作し、トナー30〜トナー34を得た。
(Examples 19 to 23)
As shown in Table 2, toner 19 to toner 23 were obtained in the same manner except that the fused silica a in Example 18 was changed to fused silica b to fused silica f.
(Examples 24-29)
The mixing time after adding [Toner Material Dispersion] in the emulsification or dispersion preparation step in the manufacturing process of Example 18 [Toner 18] is changed to 90 seconds, and the aging in the organic solvent removal step is performed. To the toner base particles E obtained by changing the temperature to 48 ° C., as in the combination shown in Table 2, Example 18 except that the fused silica g to fused silica 1 were changed to the fused silica a and added, respectively. In the same manner, toner 24 to toner 29 were obtained.
(Examples 30 to 34)
The mixing time after adding [toner material dispersion] in the emulsification or dispersion preparation step in the manufacturing process of Example 18 [Toner 18] is changed to 40 seconds, and the aging in the organic solvent removal step is performed. As in the combinations shown in Table 2, the toner base particles F obtained by changing the temperature to 42 ° C. were used in the same manner as in Example 2 except that the fused silica m to fused silica q were changed to the fused silica a and added. 18 to obtain toner 30 to toner 34.
(実施例35)
《トナー母体粒子Gの製造》
(樹脂エマルジョンの調整)
下記のモノマーを均一に混合し、モノマー混合液を作成する。
スチレンモノマー 71部
アクリル酸n−ブチル 25部
アクリル酸 4部
下記の水溶液混合物を反応機に入れ、攪拌下で70℃に加熱する。70℃に液の温度を保った攪拌状態で、上記モノマー混合液及び過硫酸カリウム1%水溶液5部をそれぞれ同時に4時間で滴下し、さらに70℃で2時間重合させて、固形分50%の樹脂エマルジョンを得た。
水 100部
ノニオン乳化剤(エマルゲン950) 1部
アニオン乳化剤(ネオゲンR) 1.5部
(Example 35)
<< Manufacture of toner base particles G >>
(Adjustment of resin emulsion)
The following monomers are mixed uniformly to prepare a monomer mixture.
Styrene monomer 71 parts n-butyl acrylate 25 parts acrylic acid 4 parts The following aqueous solution mixture is placed in a reactor and heated to 70 ° C under stirring. While stirring the liquid temperature at 70 ° C., 5 parts of the monomer mixture and 1% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise simultaneously over 4 hours, and further polymerized at 70 ° C. for 2 hours to obtain a solid content of 50%. A resin emulsion was obtained.
Water 100 parts Nonionic emulsifier (Emulgen 950) 1 part Anionic emulsifier (Neogen R) 1.5 parts
(トナー粒子の調整)
下記の混合物をディスパーを用いて25℃を保ち2時間攪拌した。
顔料 20部
(カーボンブラック(「Printex35」;デグサ社製、
DBP吸油量=42ml/100g、pH=9.5)
帯電制御剤(E−84、オリエント化学工業社製) 1部
アニオン乳化剤(ネオゲンR) 0.5部
水 310部
次いでこの分散液に上記エマルジョンを188部添加し、約2時間攪拌した後60℃まで加熱し、これをアンモニアによってpH7.0に調整した。更に、この分散液を90℃まで加熱し、2時間この温度を保ち、[分散スラリー3]を得た。
[分散スラリー3]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%塩酸を加えpH2.8に調製し、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ3]を得た。
[濾過ケーキ3]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子Gを得た。
(Toner particle adjustment)
The following mixture was stirred for 2 hours at 25 ° C. using a disper.
20 parts of pigment (carbon black (“Printtex35”; manufactured by Degussa)
DBP oil absorption = 42 ml / 100 g, pH = 9.5)
Charge control agent (E-84, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 1 part Anionic emulsifier (Neogen R) 0.5 part Water 310 parts And adjusted to pH 7.0 with ammonia. Further, this dispersion was heated to 90 ° C. and maintained at this temperature for 2 hours to obtain [Dispersion Slurry 3].
[Dispersion Slurry 3] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (1) to adjust to pH 2.8, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(3): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain [filter cake 3].
[Filtration cake 3] was dried at 45 ° C. for 48 hours with a circulating drier, and sieved with a mesh of 75 μm to obtain toner base particles G.
〜外添処理〜
トナー母体粒子Gを100質量部に対して、表2における合着シリカaを2.0質量部、平均粒子径20nmのシリカ2.0質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン0.6質量部をヘンシェルミキサーにて混合し、目開き500meshの篩を通過させ、トナー35を得た。
~ External treatment ~
100 parts by mass of toner base particles G, 2.0 parts by mass of fused silica a in Table 2, 2.0 parts by mass of silica with an average particle diameter of 20 nm, and 0.6 parts by mass of titanium oxide with an average particle diameter of 20 nm The parts were mixed with a Henschel mixer and passed through a sieve having a mesh size of 500 mesh to obtain toner 35.
(実施例36〜40)
表2の組み合わせの通り、実施例35において、合着シリカaを合着シリカb〜合着シリカfにそれぞれ変更した以外は同様に操作し、トナー36〜トナー40を得た。
(実施例41〜46)
前述の実施例35[トナー35]の製造過程における分散液にエマルジョンを添加した後の攪拌温度を55℃に変更し、分散スラリー作製時の加熱後保持時間を6時間に変更して得られたトナー母体粒子Hに、表2の組み合わせの通り、合着シリカg〜合着シリカlを合着シリカaに変えてそれぞれ添加した以外は実施例35と同様に操作し、トナー41〜トナー46を得た。
(実施例47〜51)
前述の実施例35[トナー35]の製造過程における分散液にエマルジョンを添加した後の攪拌温度を65℃に変更し、分散スラリー作製時の加熱温度を80℃、に変更して得られたトナー母体粒子Iに、表2の組み合わせの通り、合着シリカm〜合着シリカqを合着シリカaに変えてそれぞれ添加した以外は実施例35と同様に操作し、トナー47〜トナー51を得た。
(Examples 36 to 40)
As shown in Table 2, toner 36 to toner 40 were obtained in the same manner as in Example 35 except that the fused silica a was changed to fused silica b to fused silica f.
(Examples 41 to 46)
It was obtained by changing the stirring temperature after adding the emulsion to the dispersion in the production process of Example 35 [Toner 35] described above to 55 ° C. and changing the holding time after heating at the time of preparing the dispersion slurry to 6 hours. As in the combinations shown in Table 2, the toner base particles H are operated in the same manner as in Example 35 except that the fused silica g to fused silica 1 are added to the fused silica a, and toner 41 to toner 46 are replaced. Obtained.
(Examples 47 to 51)
Toner obtained by changing the stirring temperature after adding the emulsion to the dispersion in the production process of Example 35 [Toner 35] described above to 65 ° C. and changing the heating temperature during preparation of the dispersion slurry to 80 ° C. Toner 47 to toner 51 are obtained in the same manner as in Example 35 except that the fused silica m to fused silica q are changed to fused silica a and added to the base particles I as shown in Table 2. It was.
(比較例1)
前述の実施例1[トナー1]の製造過程における乳化・脱溶剤工程での熟成温度を50℃に変更してトナー母体粒子Jを作製し、表2の通り、トナー母体粒子に外添する合着シリカaを合着させていない真球シリカr(平均粒子径120nm)に変更した以外は実施例1と同様に操作し、トナー52を得た。
(比較例2)
表2の通り、トナー母体粒子Jに外添する真球シリカrを合着シリカaに変更した以外は比較例1と同様に操作し、トナー53を得た。
(比較例3)
表2の通り、トナー母体粒子Jに外添する真球シリカrを合着シリカcに変更した以外は比較例1と同様に操作し、トナー54を得た。
(比較例4)
表2の通り、トナー母体粒子Jに外添する真球シリカrを合着シリカeに変更した以外は比較例1と同様に操作し、トナー55を得た。
(比較例5)
表2の通り、トナー母体粒子Aに外添する合着シリカaを真球シリカrに変更した以外は実施例1と同様に操作し、トナー56を得た。
(Comparative Example 1)
Toner base particle J was prepared by changing the aging temperature in the emulsification / desolvation step in the production process of Example 1 [Toner 1] to 50 ° C. As shown in Table 2, external addition to the toner base particle was performed. A toner 52 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silica silica r (average particle diameter: 120 nm) was used.
(Comparative Example 2)
As shown in Table 2, a toner 53 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the spherical silica r externally added to the toner base particles J was changed to the fused silica a.
(Comparative Example 3)
As shown in Table 2, a toner 54 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the spherical silica r externally added to the toner base particles J was changed to the fused silica c.
(Comparative Example 4)
As shown in Table 2, a toner 55 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the spherical silica r externally added to the toner base particles J was changed to the fused silica e.
(Comparative Example 5)
As shown in Table 2, a toner 56 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fused silica a externally added to the toner base particles A was changed to true spherical silica r.
(比較例6)
前述の実施例1[トナー1]の製造過程における乳化・脱溶剤工程での熟成温度を40℃に変更してトナー母体粒子Lを作製し、表2の通り、トナー母体粒子に外添する合着シリカaを真球シリカrに変更した以外は実施例1と同様に操作し、トナー57を得た。
(比較例7)
表2の通り、トナー母体粒子Lに外添する真球シリカrを合着シリカaに変更した以外は比較例6と同様に操作し、トナー58を得た。
(比較例8)
表2の通り、トナー母体粒子Lに外添する真球シリカrを合着シリカcに変更した以外は比較例6同様に操作し、トナー59を得た。
(比較例9)
表2の通り、トナー母体粒子Lに外添する真球シリカrを合着シリカeに変更した以外は比較例6と同様に操作し、トナー60を得た。
(比較例10)
表2の通り、トナー母体粒子Fに外添する合着シリカmを真球シリカrに変更した以外は実施例30と同様に操作し、トナー61を得た。
(Comparative Example 6)
Toner base particles L were prepared by changing the aging temperature in the emulsification / desolvation step in the production process of Example 1 [Toner 1] to 40 ° C. As shown in Table 2, external addition to the toner base particles was performed. A toner 57 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the silica silica a was changed to true spherical silica r.
(Comparative Example 7)
As shown in Table 2, a toner 58 was obtained in the same manner as in Comparative Example 6, except that the spherical silica r externally added to the toner base particles L was changed to the fused silica a.
(Comparative Example 8)
As shown in Table 2, a toner 59 was obtained in the same manner as in Comparative Example 6, except that the spherical silica r externally added to the toner base particles L was changed to the fused silica c.
(Comparative Example 9)
As shown in Table 2, a toner 60 was obtained in the same manner as in Comparative Example 6 except that the spherical silica r externally added to the toner base particles L was changed to the fused silica e.
(Comparative Example 10)
As shown in Table 2, a toner 61 was obtained in the same manner as in Example 30, except that the fused silica m externally added to the toner base particles F was changed to true spherical silica r.
[評価項目]
(転写安定性)
画像面積率20%チャートを感光体から紙に転写後、クリーニングの直前における感光
体上の転写残トナーをスコッチテープ(住友スリーエム株式会社製)で白紙に移し、それ
をマクベス反射濃度計RD514型で測定し、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:ブランクとの差が0.005未満である。
○:ブランクとの差が0.005〜0.010である。
△:ブランクとの差が0.011〜0.02である。
×:ブランクとの差が0.02を超える。
◎、○、△を合格とし、×を不合格として判定した。
[Evaluation item]
(Transfer stability)
After the image area ratio 20% chart is transferred from the photoconductor to the paper, the transfer residual toner on the photoconductor immediately before the cleaning is transferred to a white paper with a scotch tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), and is transferred to a Macbeth reflection densitometer RD514 type. Measured and evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
A: The difference from the blank is less than 0.005.
(Circle): The difference with a blank is 0.005-0.010.
(Triangle | delta): The difference with a blank is 0.011-0.02.
X: The difference with a blank exceeds 0.02.
◎, ○, and Δ were determined to be acceptable, and × was determined to be unacceptable.
(フィルミング評価方法)
1.評価に用いるトナー、装置を全て25[℃]、50%環境室に1日放置。
2.複写機のPCUのトナーを全て除去し、現像装置中にキャリアのみを残す。
3.キャリアのみになった現像装置中に、サンプルとなるブラックトナーを28[g]投入し、トナー濃度7[%]の現像剤を400[g]作成する。
4.複写機本体に、現像装置を装着し、現像スリーブ(現像ローラの表面を形成するスリーブ)線速300[mm/s]で、現像装置のみを5[分間]空回しさせる。
5.現像スリーブ、感光体ともに狙いの線速でトレーリングで回転させ、感光体上のトナー0.4±0.05[mg/cm2]となるように帯電電位、現像バイアスを調整する。
6.上記現像条件において、転写率が96±2[%]となるよう、転写電流を調整。
7.全面ベタ画像を連続10000[枚]出力した。
8.出力した画像の画質を官能評価し、フィルミングによる白抜け数をカウントした。
(Filming evaluation method)
1. All toners and devices used for evaluation are left at 25 [° C.] in a 50% environment room for 1 day.
2. All the toner on the PCU of the copier is removed, leaving only the carrier in the developing device.
3. In a developing device having only a carrier, 28 [g] of black toner as a sample is charged, and 400 [g] of a developer having a toner concentration of 7 [%] is created.
4). A developing device is attached to the copying machine body, and only the developing device is idled for 5 [minutes] at a developing sleeve (sleeve forming the surface of the developing roller) at a linear speed of 300 [mm / s].
5. Both the developing sleeve and the photosensitive member are rotated by trailing at a target linear velocity, and the charging potential and the developing bias are adjusted so that the toner on the photosensitive member becomes 0.4 ± 0.05 [mg / cm 2 ].
6). Under the above development conditions, the transfer current was adjusted so that the transfer rate was 96 ± 2 [%].
7). Full-page solid images were output continuously at 10,000 [sheets].
8). Sensory evaluation was performed on the image quality of the output image, and the number of white spots due to filming was counted.
フィルミング性の評価判断基準は以下のとおりとした。
◎:白抜け画像部分が少なくかなり優れる
○:白抜け部分がまれに見られる
△:白抜け部分が目立つ
×:白抜け部分が非常に多い
◎、○、△を合格とし、×を不合格として判定した。
The evaluation criteria for filming properties were as follows.
◎: There are few white-out image parts and is quite good. ○: White-out parts are rarely seen. △: White-out parts are conspicuous. ×: There are many white-out parts. ◎, ○, △ are acceptable, and x is unacceptable. Judged.
(低温定着性)
定着ローラとして、テフロン(登録商標)ローラを使用した複写機MF2200(リコー社製)の定着部を改造した装置を用いて、タイプ6200紙(リコー社製)に複写テストを行った。
具体的には、定着温度を変化させてコールドオフセット温度(定着下限温度)を求めた。
定着下限温度の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/秒、面圧を1.2kgf/cm2、ニップ幅を3mmとした。
なお、従来の低温定着トナーの定着下限温度は、140℃程度である。
このとき、定着下限温度は、120℃未満である場合を◎、120℃以上130℃未満である場合を○、130℃以上140℃未満である場合を△、140℃以上である場合を×として、◎、○、△を合格とし、×を不合格として判定した。
(Low temperature fixability)
A copying test was performed on type 6200 paper (manufactured by Ricoh) using an apparatus in which a fixing unit of a copying machine MF2200 (manufactured by Ricoh) using a Teflon (registered trademark) roller as a fixing roller was modified.
Specifically, the cold offset temperature (fixing lower limit temperature) was determined by changing the fixing temperature.
The evaluation conditions for the minimum fixing temperature were a paper feed linear velocity of 120 to 150 mm / second, a surface pressure of 1.2 kgf / cm 2 , and a nip width of 3 mm.
The lower limit fixing temperature of the conventional low-temperature fixing toner is about 140 ° C.
At this time, the fixing lower limit temperature is ◎ when the temperature is less than 120 ° C, ◯ when the temperature is 120 ° C or more and less than 130 ° C, Δ when the temperature is 130 ° C or more and less than 140 ° C, and × when the temperature is 140 ° C or more. , ◎, ○, Δ were judged as acceptable, and x was judged as unacceptable.
(保存性)
トナーを40℃70%で14日間保管した後、200メッシュの篩で1分間篩い、金網上の残存率を測定した。
このとき、高湿環境下保存性が良好なトナー程、残存率は小さい。
なお、高湿環境下保存性は、残存率が0.1%未満である場合を◎、0.1%以上〜0.5%未満を○、0.5%以上〜1%未満を△、1%以上である場合を×として、◎、○、△を合格とし、×を不合格として判定した。
(Storability)
After the toner was stored at 40 ° C. and 70% for 14 days, it was sieved with a 200 mesh sieve for 1 minute, and the residual rate on the wire mesh was measured.
At this time, the residual rate of toner having better storage stability in a high humidity environment is smaller.
The storage stability in a high humidity environment is ◎ when the residual rate is less than 0.1%, ◯ between 0.1% and less than 0.5%, △ between 0.5% and less than 1%, The case of 1% or more was judged as x, ◎, ○, Δ were judged as acceptable, and x was judged as unacceptable.
製造したトナー1〜トナー61の評価結果を表3に示した。
10 感光体
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラ
44K、44Y、44M、44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
51 ローラ
52 手差しトレイ
53 手差し給紙路
55 切り換え爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
59 帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
63 感光体クリーニング装置
64 除電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 記録紙
100A、100B、100C 画像形成装置
110 ベルト式定着装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142a、142b 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145a、145b 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoconductor 10K Black photoconductor 10Y Yellow photoconductor 10M Magenta photoconductor 10C Cyan photoconductor 14, 15, 16 Support roller 17 Intermediate transfer body cleaning device 18 Image forming means 20 Charging roller 21 Exposure device 22 Secondary transfer Device 23 Roller 24 Secondary transfer belt 25 Fixing device 26 Fixing belt 27 Pressure roller 28 Sheet reversing device 30 Exposure device 32 Contact glass 33 First traveling member 34 Second traveling member 35 Imaging lens 36 Reading sensor 40 Developing device 41 Developing Belt 42K, 42Y, 42M, 42C Developer container 43K, 43Y, 43M, 43C Developer supply roller 44K, 44Y, 44M, 44C Developer roller 45K Black developer 45Y Yellow developer 45M Magenta developer 45C Cyan Present Device 49 Registration roller 50 Intermediate transfer member 51 Roller 52 Manual feed tray 53 Manual feed path 55 Switching claw 56 Discharge roller 57 Discharge tray 58 Corona charger 59 Charger 60 Cleaning device 61 Developer 62 Transfer charger 63 Photoconductor cleaning device 64 Static eliminator 70 Static elimination lamp 80 Transfer roller 90 Cleaning device 95 Recording paper 100A, 100B, 100C Image forming device 110 Belt type fixing device 120 Tandem type developer 130 Document table 142a, 142b Paper feed roller 143 Paper bank 144 Paper feed cassette 145a, 145b Separating roller 146 Feeding path 147 Conveying roller 148 Feeding path 150 Copier main body 200 Feeding table 300 Scanner 400 Automatic document feeder
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